De kokende, zure omstandigheden van de hete bronnen van de Yellowstone-vulkaan lijken misschien een plek waar leven onmogelijk is, maar verrassend genoeg gedijt het daar. In deze bronnen heeft zich een microbieel ecosysteem ontwikkeld, waaronder virussen die azen op bacteriën, archaea en algen.
De aandacht van veel wereldmedia is gericht op de Yellowstone-vulkaan. Internetzoekmachines zitten vol met uitdrukkingen: het laatste nieuws van Yellowstone, vandaag de dag Yellowstone-vulkaan, het laatste nieuws van de Yellowstone-vulkaan, Yellowstone 2018, enz.
De ontdekking van Amerikaanse wetenschappers, tegen de achtergrond van de opkomende belangstelling voor de activering van de vulkaan, bleef bijna onopgemerkt, maar kan een grote rol spelen in de strijd tegen ernstige en dodelijke ziekten.
Nieuw onderzoek naar extreme virussen heeft onthuld hoe ze deze aandoeningen dragen en kan helpen bij de ontwikkeling van nanobots om medicijnen af te leveren aan kankerweefsel.
De studie, gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of Sciences, richt zich op de zwavelbacterie Acidianus. Er zijn drie veel voorkomende vormen voor virussen: bolvormig, cilindrisch of citroenachtig. Hoewel de structuren van de eerste twee goed zijn bestudeerd, blijft de constructie van citroenvirussen minder duidelijk.
Acidianus valt in deze laatste categorie, wat betekent dat onderzoekers door het bestuderen van een virus dat zich goed in de warmwaterbronnen van Yellowstone heeft genesteld, een geheel nieuwe manier hebben ontdekt waarop virussen werken bij het maken van deeltjes en interactie met gastheercellen.
"We hebben de principes van het bouwen van cilindrische en bolvormige virussen jarenlang bestudeerd, maar dit is de eerste keer dat we echt hebben begrepen hoe een derde klasse van virussen wordt gemaakt", legt co-auteur Martin Lawrence uit in een verklaring.
Het vermogen om deze infectieuze agentia te bestuderen, werd aanzienlijk vergemakkelijkt door de ontwikkeling van cryo-elektronenmicroscopie, die een revolutie onder microbiologen teweegbracht. Met de nieuwe beeldtechnologie, die in 2017 de Nobelprijs voor scheikunde won, kunnen wetenschappers niet alleen eiwitten en structuren weergeven, maar zelfs de individuele atomen waaruit ze zijn gemaakt, meldt vnauke.in.ua.
Promotie video:
Voor deze laatste studie stelde de methode - gecombineerd met röntgenkristallografie - het team van wetenschappers in staat om precies te bepalen hoe de Acidianus-schaal is gemaakt. "We begrijpen nu hoe dit derde type virale envelop zich verzamelt en het dynamische proces dat het gebruikt om het DNA dat het draagt, over te dragen en uiteindelijk uit te werpen", zegt Lawrence. "Dit begrip kan mogelijk worden aangepast voor technologische doeleinden."
Het Acidianus-virus maakt een "opmerkelijke overgang" van citroenvorm naar lange, dunne cilinders terwijl het in wisselwerking staat met gastheercellen via een structuur die Lawrence beschrijft als bakstenen die met touwen zijn vastgemaakt. Hierdoor kan het virus snel van vorm veranderen wanneer dat nodig is. Als de zogenaamde touwen naast elkaar glijden, 'sturen ze DNA van het virus naar de cel die het virus infecteert'.
De onderzoekers geloven dat het van onschatbare waarde zal zijn om te begrijpen hoe virussen deze van vorm veranderende bewegingen beheersen en hoe ze hun DNA injecteren onder zulke extreme omstandigheden, van onschatbare waarde zal zijn bij de ontwikkeling van nanobots die nauwkeurig medicijnen injecteren op specifieke afleveringslocaties.