VIDEO Premieră în știință: cercetătorii au surprins un virus care infectează o celulă

ACTUALITATE

Pentru prima dată, puteți urmări cum un virus intră într-o celulă și o infectează. Oamenii de știință de la Școala de Medicină de la Harvard au surprins filmările în direct ale virusurilor modificate făcându-și treaba, în timp ce se legau de celulele vii. Mai târziu, și-au injectat genomul în ele.

Descoperirile lor sunt publicate în revista PNAS. Virusurile infectează celulele prin eliberarea materialului lor genetic (ARN) în citosol – o substanță semi-fluidă în interiorul celulelor. ARN-ul poate intra apoi în nucleu, unde este replicat înainte de a fi tradus în proteine virale în afara nucleului de către ribozomi. Aceste proteine se pot asambla apoi pentru a forma o nouă particulă virală, care este eliberată din celulă și poate continua să infecteze alte celule din organism.

Cum infectează un virus o celulă

Cu toate acestea, înainte ca acest lucru să se întâmple, virusul trebuie să intre în celulă, în primul rând. Face acest lucru printr-un proces numit endocitoză. În primul rând, virusul se leagă de celula țintă, înainte de a fi înghițit de membrană, formând un nou compartiment celular numit endozom. Din endozom, ARN-ul este eliberat în celulă.

Acum, putem urmări aceste două procese în acțiune. În prima jumătate a videoclipului, puteți vedea virusul (etichetat cu roz), fuzionarea cu membrana celulară, care apoi formează un endozom. Pe măsură ce virusul se leagă de membrana endosomului, îl puteți vedea injectând ARN-ul său (marcat cu albastru) în citosol. Aceștia sunt primii pași ai infecției virale, văzute pentru prima dată în timp real și în trei dimensiuni.

În a doua jumătate a videoclipului, puteți vedea câteva dintre virusurile roz destul de racorite în interiorul celulei. Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii au conceput virusuri pentru a exprima proteinele de vârf SARS-CoV-2 – partea virusului responsabilă de COVID-19 care îi permite să pătrundă în celule. Ei au modificat, de asemenea, virusul, astfel încât proteina de vârf (marcată cu „S” în videoclip) să poată fi urmărită separat de conținutul viral, care e etichetat cu o proteină fluorescentă („P” în videoclip).

Întregul proces a fost filmat cu ajutorul microscopiei cu foi de lumină în zăbrele – o tehnică avansată de imagistică. Pe lângă această performanță impresionantă, cercetătorii au descoperit și că virusurile fuzionează doar cu membranele și își eliberează genomul în condiții specifice de mediu. Acestea necesită un mediu ușor acid, între pH 6,2 și 6,8, similar cu pH-ul salivei și al urinei.