Вирус иммунодефицита человека

ВИЧ

 

ВИЧ

Перед вами — самая точная и детализи­рованная 3D-модель ВИЧ из когда-либо созданных. Она выполнена в студии «Visual Science». Модель создана на ос­нове результатов более сотни научных публикаций ведущих специалистов в области вирусологии, рентгенострук­турного анализа и ЯМР-спектроскопии.

За тридцать лет, прошедшие со времени открытия ВИЧ, его довольно хорошо изучили. ВИЧ заражает пре­имущественно клетки иммунной си­стемы человека и выводит их из строя. В результате в организме развивается синдром приобретенного иммунодефи­цита (СПИД). Наиболее распространена разновидность вируса HIV-1 с разме­рами от 100 до 180 нм. Она окружена мембраной, в которой заякорены по­верхностные белковые комплексы. Часть этих комплексов кодируется гено­мом самого вируса, а часть, как и сама мембрана, захватывается из клетки хозяина. Мембранные белки позволяют вирусной частице взаимодействовать с рецепторами на поверхности клеток-ми­шеней. После распознавания частица и клетка сливаются, а содержимое вириона попадает внутрь цитоплазмы.

Сердце вириона — белковый капсид ко­нической формы (хорошо виден в самом центре изображения). В нем находится РНК — геном вируса и ферменты, обеспечи­вающие его размножение в клетке. Геном вируса иммунодефицита человека пред­ставлен двумя идентичными молекулами РНК, длина каждой из них чуть меньше 10 тысяч нуклеотидов. Всего геном включает 9 генов. Они кодируют 15 различных белков.

Внутри частицы ВИЧ, как и на поверх­ности его мембраны, находятся не только белки, кодируемые геномом самого ви­руса, но и белки, захваченные из клетки- хозяина.

После того как ВИЧ проник в клетку, обратная транскриптаза вируса синте­зирует ДНК-копию его генома. Эта копия встраивается в клеточный геном, образуя провирус. Затем клеточные ферменты синтезируют на матрице провируса новые молекулы вирусной РНК, а также регу­ляторные и структурные белки вируса. Образовавшиеся вирусные белки стано­вятся материалом для самосборки и почкования новых вирусных частиц. Они покидают породившую их клетку в поис­ках нового хозяина.

В модели с удивительной точностью воссозданы пространственные струк­туры 17 вирусных и клеточных белков, трансмембранные домены и статусы гликозилирования белков оболочки. Для моделирования мембраны вирусной частицы авторы использовали более 160 тысяч молекул липидов восьми видов в соотношениях, характерных для реаль­ной частицы ВИЧ. Модель собрана из бо­лее 10 миллиардов полигонов — единиц поверхности вирусной частицы.

Оттенками серого в модели показаны структуры, захваченные вирусом из клетки хозяина, оттенками оранжевого — белки, кодируемые вирусным геномом.

Восьмого сентября 2010 года модель ВИЧ была помещена на обложку спе­циального выпуска журнала «Nature Medicine», подготовленного Всемирным центром по разработке вакцин от ВИЧ. Изображение ВИЧ признано лучшей на­учной иллюстрацией в мире за 2010 год по версии журнала «Science» и Националь­ного научного фонда США.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>