Кажется, в герпесе нет ничего особенно приятного. Сложный вирус передается орально или половым путем, и по крайней мере одна форма герпеса поражает более двух третей населения планеты в возрасте до 50 лет. Хотя у многих людей симптомы не проявляются, у тех, у кого действительно есть болезненные раны и волдыри. Но на молекулярном уровне, как сообщает Райан Ф. Мандельбаум из Gizmodo, вирус удивительно красив - если только вы не задумаетесь над ним.
В двух статьях, опубликованных в журнале Science, американские и китайские исследователи еще более пристально рассмотрели молекулярную структуру обоих типов вируса герпеса, HSV-1 и HSV-2. В частности, они исследовали клетки, состоящие из белка, который инкапсулирует их ДНК, известные как капсиды.
В отличие от бактерий, вирусы не могут размножаться самостоятельно. Вместо этого они захватывают клетку-хозяина, вставляя собственный генетический материал и используя клеточный «механизм» хозяина для размножения. Некоторые вирусы могут охлаждаться в клетках-хозяевах в течение некоторого времени, оставаясь в состоянии покоя. Но после активации вирус размножается и прорывается сквозь клеточную стенку, заражая окружающие клетки.
Согласно пресс-релизу, капсиды HSV-1 и HSV-2 - это не просто защитные оболочки для генома вируса. Они также являются механизмом, который вирус использует для вставки своего генетического материала в клетку. Понимание структуры капсида может стать ключом к прекращению распространения вируса. «Четкое понимание структуры и функции различных белков герпесвируса может помочь в разработке антивирусных агентов, а также повысить его полезность и эффективность в качестве терапевтического средства для лечения опухолей», - соавтор Сянси Ван из Китайской академии наук рассказывает Мандельбаум.
Команды использовали метод, названный криоэлектронной микроскопией, техникой визуализации, которая получила в прошлом году Нобелевскую премию. По сути, этот метод позволяет исследователям заморозить биомолекулу в растворе, а затем запустить электроны в нее, чтобы изучить ее структуру вблизи. Хотя исследователи впервые разработали эту технику в 1970-х и 1980-х годах, последние достижения в области вычислительной мощности превратили то, что когда-то было 2D-изображениями, в детализированные 3D-модели биомолекул со все более и более прекрасным разрешением.
В случае герпеса, исследователи использовали этот метод, чтобы получить наиболее подробное представление о вирусе, показывая, как приблизительно 3000 белков расположены в форме капсида, похожего на футбольный мяч. В комментариях по науке Екатерина Е. Хельдвейн, вирусолог из Университета Тафтса, который не принимал участия в исследовании, объясняет, что эти капсиды являются одним из величайших чудес природы. Они достаточно сильны, чтобы вместить в себя массивный вирусный геном, но легко открываются, когда пора выпустить геном.
Хелдвейн пишет, что хотя эти исследования в значительной степени показывают, как устроен капсид, на самом деле они не показывают, каким образом ДНК попадает внутрь капсулы, - надеется, что будущие исследователи смогут это выяснить. Тем не менее, пишет она, эти исследования являются прорывом, и новейшие методы визуализации являются положительным шагом на пути борьбы с герпесом.
