سلول‌ها چگونه کارخانه تولید ویروس می‌شوند؟

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از فیز، استنلی کی استادیار مهندسی زیستی دانشگاه استنفورد و از مولفان ارشد این مقاله تحقیقی که در نشریه نیچر کامیونیکیشن/ Nature Communications منتشر شده است، می‌گوید: ما سلول‌های آلوده‌کننده کووید را قبلا با چنین وضوح بالایی مشاهده نکرده‌ایم. اینکه قادر باشیم با این وضوح بالا به این سلول ها نگاه کنیم در طول زمان به حوزه ویروس‌شناسی (virology) همچنین تحقیقات آینده درباره ویروس‌ها از جمله تولید داروهای ضدویروسی یاری خواهد رساند.

این کار تحقیقاتی موجب روشن شدن فعالیت ویروس داخل سلول‌های میزبان با جزئیاتی در مقیاس مولکولی می‌شود. ویروس ها برای گسترش پیدا کردن در واقع سلول‌ها را تسخیر کرده و آنها را به کارخانه‌های تولید ویروس تبدیل می‌کنند. درون این کارخانه، آر ان ای ویروسی باید خودش را آنقدر همانندسازی کند تا به اندازه کافی مواد ژنتیکی تجمیع شود تا بتواند خارج شود و سلول های جدیدی را آلوده سازد و این فرایند را مجددا از نو آغاز کند.

دانشمندان استنفورد درصدد برآمدند تا این مرحله همانندسازی را با بالاترین وضوح تا به این تاریخ آشکار کنند. آنها برای انجام این کار در ابتدا «آر ان ای» ویروسی و پروتئین‌های مرتبط با همانندسازی را با مولکول‌های فلورسنت با رنگ‌های مختلف برچسب زدند. اما تصویربرداری از «آر ان ای» درخشان در میکروسکوپ‌های عادی به لکه‌های تار منجر می‌شود. بنابراین آنها یک ماده شیمیایی اضافه کردند که به طور موقتی فلورسنت را سرکوب می کند. این کار موجب شد مولکول‌ها تصادفی چشمک بزنند و در هر زمان تنها تعداد اندکی از آنها درخشان شود. محققان با این روش توانستند با راحتی بیشتری درخشش‌ها را مکان‌یابی کنند و موقعیت مولکول‌های منفرد را مشخص سازند.

این محققان با استفاده از سازوکاری متشکل از لیزر، میکروسکوپ‌های قوی و یک دوربین مخصوص تصویرگیرنده در هر ۱۰ میلی‌ثانیه، تصاویری از مولکول‌های درخشنده تهیه کردند. زمانی که مجموعه‌هایی از این تصاویر را ترکیب کردند موفق شدند به عکس‌هایی با جزئیاتی از آر ان ای ویروسی و ساختارهای همانندسازی در سلول‌ها دست یابند.

این روش جدید تصویربرداری در مقایسه با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی، به محققان اجازه می دهد تا اطمینان بیشتری از موقعیت اجزای ویروسی داشته باشند و این کار به لطف برچسب‌های درخشان فلورسنت انجام می شود.

مشاهده دقیق چگونگی کارکرد آلوده‌سازی ویرو ها چشم‌انداز امیدوارکننده‌ای برای کمک به حوزه داروسازی است و محققان می توانند با این روش داروهای مختلف را تحت نظارت قرار دهند و تاثیر آنها را روی ساختارهای مقیاس نانو مشاهده کنند.