In Viren suchen

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Seit der Entdeckung des Mikroskops haben Wissenschaftler versucht, immer kleinere Strukturen zu visualisieren, um Einblicke in die Funktionsweise menschlicher Zellen, Bakterien und Viren zu erhalten. Forscher haben nun eine neue Methode entwickelt, um winzige Strukturen in Viren zu erkennen.

Die konventionelle Kryo-Elektronenmikroskopie (Cryo-EM) ermöglichte es den Forschern, die Oberfläche von Viren sehr detailliert abzubilden. Wissenschaftler konnten Strukturen innerhalb von Viren jedoch nicht klar visualisieren. Kryo-EM-Verfahren verwenden Strahlung, und höhere Dosen schädigen Viren, indem sie die Strukturen zerstören, die die Forscher gerne sehen würden.

Ein Team um Dr. Alasdair Steven vom National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (NIAMS) des NIH und Dr. Lindsay Black von der University of Maryland Medical School untersuchte eine Art Virus, der Bakterien befällt und eines Tages möglicherweise eingesetzt werden könnte Krankheitserreger zu bekämpfen. Frühere Studien zeigten, dass das Virus, genannt ϕKZ, eine zylindrische Proteinstruktur enthält, die als innerer Körper bezeichnet wird. Diese Studien verwendeten jedoch zerstörte Viren. Der innere Körper kann nicht von der DNA unterschieden werden, die ihn in intakten Viren mit herkömmlichem Kryo-EM umgibt.


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In der Januar-Ausgabe von 13, 2012 von Wissenschaftbeschrieben die Forscher, wie sie das Problem der Strahlenschäden zu einem Vorteil machen konnten. Sie erkannten, dass die Proteine ​​im Virus gegenüber Strahlenschäden empfindlicher sind als DNA. Nach der Aufnahme von Virenbildern mit geringen Strahlungsdosen verwendeten sie höhere Dosen. Als sich die innere Struktur verschlechterte, erschien sie als Blasenzylinder. Das Team konnte die Bilder überlagern und visualisierte mit Hilfe der 3-D-Computerrekonstruktion die virale Struktur. Die Ermittler nennen ihre Technik Bubblegram-Imaging.

Aufgrund der Form und Position des inneren Körpers glauben die Forscher, dass er DNA in seiner kompakten Struktur organisiert. In der Zukunft kann Bubblegram Imaging weitere Einblicke in die Funktionsweise von Viren geben und Strategien für die Entwicklung neuer Therapien vorschlagen.

Die Wissenschaftler erwarten auch andere Anwendungen für Bubblegram-Imaging. Es könnte zum Beispiel verwendet werden, um die Wechselwirkungen von Proteinen mit DNA in menschlichen Zellen zu visualisieren.

"Dieses neue Kryo-EM-Verfahren macht bisher unsichtbare Proteine ​​sichtbar und ermöglicht somit ein neues Verständnis der Zellbiologie", sagt Steven.

Verwandte Links:

 Die Strukturen des Lebens:

Artikel Quelle: http://www.nih.gov/researchmatters/january2012/01302012viruses.htm

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