SARS-CoV-2 virüsü üzerindeki spike proteini ile enfeksiyon sırasında insan hücreleri üzerindeki reseptörleri arasındaki bağların mekanik stabilitesi üzerine yapılan yeni bir çalışma, Omicron ve Delta gibi viral varyantların bağlanma stabilitesindeki farklılıkları ortaya çıkardı. Hollanda, Almanya ve ABD'deki araştırmacılardan elde edilen bulgu, bazı varyantların neden diğerlerinden daha hızlı yayıldığını açıklamaya yardımcı olabilir.
COVID-2'dan sorumlu virüs olan SARS-CoV-19, dört yapısal protein içerir: zarf (E); membran (M); nükleokapsid (N); ve başak (S). M, E ve S proteinleri, virüsün konakçı hücrelere girdiği mekanizmalar da dahil olmak üzere, virüsün en dış katmanını bir araya getirmek ve oluşturmak için hayati öneme sahiptir. Bu arada N proteini virüsün genetik bilgisini kapsülliyor.
Manyetik cımbız tekniği
Yeni çalışmada fizikçi liderliğindeki bir ekip Jan Lipfert of Hollanda'daki Utrecht Üniversitesi SARS-CoV-2 virüsündeki kimyasal bağların biyomekanik özelliklerini insan solunum yollarındaki koşulları taklit eden koşullar altında incelemek için manyetik cımbız adı verilen son derece hassas bir teknik kullandı. Testleri, virüsün reseptör bağlama alanını (esasen spike proteininin ucu) ve ACE2 olarak bilinen hücre dışı alanı (virüsün hücresel reseptörü ve insan hücrelerine önemli bir giriş noktası) birleştiren bir protein yapısı kullanıyor. Bu iki bileşen esnek bir peptid bağlayıcı yoluyla bağlanır.
Lipfert şöyle açıklıyor: "Ayrıca yapımızda, bir ucunu bir yüzeye, bir ucunu da küçük bir manyetik boncuğa tutturmak için peptit etiketleri bulunuyor." "Bu yapıyı kullanarak, hücresel reseptörüne bağlı virüs proteininin arayüzüne hassas şekilde kalibre edilmiş kuvvetler uygulayabiliriz."
İki bağlayıcı ortak bir bağlayıcıyla bağlı olduğundan, bağ koptuktan sonra yeniden bağlanabileceklerini ekliyor. "Bu, farklı kuvvetlerdeki etkileşimleri tekrar tekrar incelememize olanak tanıyor."
Daha güçlü bağlanma
Araştırmacılar, tüm önemli SARS-CoV-2 varyantlarının (Alfa, Beta, Gamma, Delta ve Omicron dahil) insan hücrelerine orijinal suştan daha yüksek bağlanma afinitesine sahip olmasına rağmen, Alfa varyantının bağlanmasının özellikle mekanik olarak stabil olduğunu buldu. Bu, virüse karşı önceden bağışıklığı çok az olan veya hiç olmayan popülasyonlarda 2020'nin sonlarında ve 2021'in başlarında neden bu kadar hızlı yayıldığını açıklayabilir.
Bununla birlikte, daha yeni olan Delta ve Omicron varyantlarının mutlaka diğerlerinden daha güçlü bir şekilde bağlanmadığını da buldular; bu, hangi varyantların daha yaygın hale gelebileceğini tahmin ederken diğer süreçlerin de dikkate alınması gerektiği anlamına geliyor.
Lipfert ve meslektaşları, pandeminin başlarındaki ilk fikirlerinin, koronavirüsün hücrelere nasıl bağlandığını incelemek için kuvvet spektroskopisini kullanmak olduğunu söylüyor. Lipfert, "Şubat ve Mart 2020'de biyofizikteki uzmanlığımızın küresel salgınla mücadeleye nasıl yardımcı olabileceğini merak ediyorduk" diye açıklıyor. "2020 sonbaharında bir ön baskıda ayrıntıları verilen ve nihayet XNUMX'de yayınlanan ilk tahlili geliştirmek üzerinde çalışırken PNAS, endişenin farklı çeşitleri ortaya çıktı ve dünyaya yayıldı. Bu doğal olarak bizi, testimizin varyantlar arasındaki farkları araştırmak için de kullanılıp kullanılamayacağı sorusunu sormaya yöneltti."
Fizikçiler SARS-CoV-2'nin nasıl oluştuğunu simüle ediyor
Bilim adamlarının da yer aldığı ekip LMU Münih ve Münih Teknik Üniversitesi, Stanford Üniversitesi, Washington Üniversitesi ve Auburn Üniversitesi, mutasyonların etkilerini ayrıntılı olarak anlamak ve hatta gelecekte yeni varyantları tahmin etmek için testini ve metodolojisini kullanmayı umuyor. Bunun, güncellenmiş aşılar geliştirerek virüsün önünde kalmamıza yardımcı olabileceğini söylüyorlar.
Lipfert, "Yöntemimizi, koronavirüsün tahmin edilen ve gözlemlenen yeni varyantlarını test etmek için de kullanmak istiyoruz" dedi. Fizik Dünyasını anlatıyor. "Ayrıca, yaklaşımımızın konakçı-patojen etkileşimlerini daha genel olarak anlamak için çok değerli olabileceğine inanıyoruz."
Onların çalışması yayınlandı Doğa Nanoteknolojisi.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://physicsworld.com/a/physical-forces-explain-why-some-covid-variants-are-more-virulent-than-others/
