Німецькі вчені вивчають структуру вірусу Sars-CoV-2 за допомогою 3D-моделювання. Молекулярна розшифровка коронавируса допоможе в пошуку активних для боротьби з патогеном інгредієнтів.
Структурний біолог з Вюрцбурга Андреа Торн з самого початку пандемії намагається розшифрувати окремі білкові складові Sars-CoV-2. Це необхідно для того щоб розробники вакцин і ліків по всьому світу змогли знайти засоби захисту пише Berliner Zeitung. В інтерв'ю виданню фахівець сказала що завдяки точному розумінню структури молекул коронавируса і наявності їх моделей можна дізнатися як працює вірус. Наприклад якщо він захоплює людську клітину і змушує її виробляти більше вірусів тоді кожен крок був зроблений з білкової молекули. Отже відключення цих білкових молекул означає зупинку інфекції.
Як виглядає Sars-CoV-2?
Коронавірус не зовсім круглий. Це схоже на мильну бульбашку в постійному русі. Зовнішній шар тонкий м'який і складається з жирних кислот які хімічно схожі на мило. Таким чином мило може повністю розчинити оболонку вірусу - за умови що руки мити досить довго. Зовнішній шар покритий так званими шипами які дозволяють вірусу проникати наприклад в клітини легенів. Але то що багато хто називає вірусом - насправді це всього лише "вид транспорту" "віріон". Всередині він несе генетичний матеріал для 28 білкових молекул більшість з яких спочатку вбудовані в клітку-господаря щоб перетворити її в об'єкт з виробництва вірусів.Багато хто вважає що віруси не можна зробити видимими. Вони можуть навіть не усвідомлювати що кольорові зображення показані в засобах масової інформації є зображеннями вірусу. Вірус і його небезпека не видно. "Люди не бачать багатьох загиблих не бачать повністю перевантажені реанімаційні відділення бо є заборона на відвідування. Це також одна з причин по якій ми також створили і роздрукували
щоб створити загрозу більш відчутною "- зазначила біолог.
Як розшифрувати молекулярні структури
Фахівці вимірюють не весь вірус а лише його окремі молекули. Метою структурних біологів є пошук одного з 28 різних білків складових Sars-CoV-2. Ще одне завдання - кристалізувати яєчний білок. Кристали мають розмір десятих часток міліметра і складаються з тисяч ідентичних білкових молекул. Потім цей кристал вимірюється за допомогою рентгенівських променів на так званому синхротроні прискорювачі часток такому як Bessy II в Берліні. Ці дані також дозволяють побудувати тривимірну модель молекули з якої виготовлений кристал.
В рамках дослідження перевіряються і поліпшуються створені на основі отриманих вимірів моделі. Члени команди Андреа Торн стежать за кожним атомом зображеному на 3D-моніторі. Розмноження бактерії може зайняти від 1 до 36 місяців з очищенням поки вона не спрацює. Яєчний білок кристалізується від 1 до 24 місяців. Вимірювання в синхротроні займає близько трьох хвилин. Збір даних і складання конструкцій за допомогою спеціальних окулярів займає від тижня до чотирьох місяців пояснила експерт.
На сьогоднішній день вчені виміряли 17 з 28 молекул вірусу. Поки структур не так багато - визначення займає кілька тижнів або місяців - але ці структури можна легко змоделювати на комп'ютері оскільки змінюються лише кілька з тисячі атомів в молекулі. Після пандемії кількість досліджень значно скоротилося і їх більше не фінансували. Структурний біолог вважає: якби дослідження Sars-CoV-2 проводилися постійно вчені мали б більше знань про коронавіруси. Це було б величезною перевагою і дозволило краще підготуватися до наступної пандемії.