Wrzące, kwaśne warunki gorących źródeł wulkanu Yellowstone mogą wydawać się miejscem, w którym życie jest niemożliwe, ale, co zaskakujące, kwitnie tam. W tych źródłach rozwinął się ekosystem mikrobiologiczny, w tym wirusy żerujące na bakteriach, archeonach i algach.
Wulkan Yellowstone przykuwa uwagę wielu światowych mediów. Wyszukiwarki internetowe są pełne fraz: najnowsze wiadomości Yellowstone, dzisiejszy wulkan Yellowstone, najnowsze wiadomości dotyczące wulkanu Yellowstone dzisiaj, Yellowstone 2018 itp.
Odkrycie dokonane przez amerykańskich naukowców na tle pojawiającego się zainteresowania aktywacją wulkanu pozostało prawie niezauważone, ale może odegrać ogromną rolę w walce z poważnymi i śmiertelnymi chorobami.
Nowe badania dotyczące ekstremalnych wirusów ujawniły, w jaki sposób przenoszą te choroby i mogą pomóc w opracowaniu nanobotów do dostarczania leków do tkanek nowotworowych.
Badanie, opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences, skupia się na bakteriach siarkowych Acidianus. Istnieją trzy typowe formy wirusów: sferyczny, cylindryczny lub cytrynowy. Chociaż struktury pierwszych dwóch zostały dobrze zbadane, budowa wirusów cytryny pozostaje mniej poznana.
Acidianus należy do tej ostatniej kategorii, co oznacza, że badając wirusa, który dobrze zagnieździł się w gorących źródłach Yellowstone, naukowcy byli w stanie odkryć zupełnie nowy sposób działania wirusów podczas tworzenia cząstek i interakcji z komórkami gospodarza.
„Od wielu lat badamy zasady tworzenia cylindrycznych i sferycznych wirusów, ale po raz pierwszy naprawdę zrozumieliśmy, w jaki sposób powstaje trzecia klasa wirusów” - wyjaśnia współautor Martin Lawrence w oświadczeniu.
Możliwość badania tych czynników zakaźnych została znacznie ułatwiona dzięki opracowaniu mikroskopii krioelektronowej, która wywołała rewolucję wśród mikrobiologów. Nowa technologia obrazowania, która zdobyła Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 2017 roku, pozwala naukowcom nie tylko przedstawiać białka i struktury, ale nawet poszczególne atomy, z których są zbudowane, donosi vnauke.in.ua.
Film promocyjny:
W ramach najnowszych badań metoda ta - połączona z krystalografią rentgenowską - pozwoliła zespołowi naukowców dokładnie określić, w jaki sposób powstaje muszla Acidianus. „Teraz rozumiemy, w jaki sposób tworzy się ten trzeci typ otoczki wirusowej i jaki jest dynamiczny proces, którego używa do transferu, a następnie ostatecznie wyrzucania DNA, które zawiera” - mówi Lawrence. „To rozumienie można potencjalnie dostosować do celów technologicznych”.
Wirus Acidianus dokonuje „niezwykłego przejścia” od kształtu cytryny do długich, cienkich cylindrów, gdy oddziałuje z komórkami gospodarza poprzez strukturę, którą Lawrence opisuje jako przypominającą cegły związane sznurami. Pozwala to wirusowi na szybką zmianę kształtu w razie potrzeby. Kiedy tak zwane sznury ślizgają się obok siebie, „wysyłają DNA wirusa do komórki, którą wirus zaraża”.
Naukowcy są przekonani, że zrozumienie, w jaki sposób wirusy kontrolują te ruchy zmieniające kształt, a także w jaki sposób wstrzykują swoje DNA w tak ekstremalnych warunkach, będzie nieocenione w opracowywaniu nanobotów, które będą precyzyjnie wstrzykiwać leki w określone miejsca dostarczania.