پس از ماه‌ها تلاش؛

دانشمندان موفق به عکسبرداری ویروس کرونا در سطح اتمی شدند

دانشمندان موفق شدند از ویروس کرونا در سطح اتمی عکسبرداری و ساختار سه‌بعدی فوق‌العاده پیچیده آن را بررسی کنند.

کد خبر: ۸۴۱۸۶۰

دوشنبه - ۰۱ ارديبهشت ۱۳۹۹ / April 20, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، ویروس کرونا از سطح یا پوشش منحنی خود که با این پروتئین‌ها ستون‌بندی شده برای چسبیدن به سلول‌های میزبان استفاده می‌کند. این ۲۷ پروتئین برای دانشمندان به منزله ۲۷ هدف و ۲۷ موقعیت بالقوه برای متوقف کردن ویروس هستند.

حتی پیش از آنکه کلمه کرونا وارد فهرست لغات ملت‌ها شود، یک گروه بین‌المللی از دانشمندان اقداماتی را برای کشف کردن این ساختار‌های پروتئینی انجام دادند، ساختار‌هایی که کلید اصلی در ساخت واکسن‌ها و درمان هستند.

گری بوچکو یکی از اعضا این گروه است. او در حال جست‌وجو برای نقاط ضعف ویروس است که دانشمندان می‌توانند از آن‌ها برای ایجاد اختلال در عملکرد درونی ویروس استفاده کنند. تهیه عکس‌هایی در مقیاس اتم از این ساختار‌های پروتئینی اولین قدم تعیین کننده در رسیدن به این مهم است.

بوچکو و همکارانش در حال مشاهده دقیق پروتئین‌های ویروس کرونا هستند. دانشمندان با استفاده از روش «بلورنگاری با اشعه ایکس» یک عکس از ساختار پروتئینی تهیه می‌کنند، که یک عکس فوری فوق‌العاده و در مقیاس اتم حاصل آن است.
ولی بعضی از پروتئین‌ها در برابر این عملیات مقاومت می‌کنند چراکه نمی‌توانند به بلور تبدیل شوند. در اینجا بوچکو وارد عمل می‌شود و با استفاده از تشدید مغناطیس اتمی که شبیه به عکسبرداری با تشدید مغناطیسی است به سرسخت‌ترین پروتئین‌ها حمله می‌کند.

بوچکو می‌گوید: یک ساختار متشکل از ۲۷ پروتئین متفاوت برای یک ویروس کمی بزرگ است. ما نیازمندیم نقشی که هر یک از آن‌ها در کمک به ربودن سلول‌های انسان برای تکثیر ایفا می‌کنند را درک کنیم.

بوچکو به صورت مستقیم روی کلیت ویروس کرونا کار نمی‌کند. بلکه او و همکارانش توسط کشت هر یک از پروتئین‌ها در بستر باکتریایی به صورت مجزا، از اجزای کد ژنتیکی برای مطالعه هر پروتئین استفاده می‌کنند. برخلاف خود ویروس، پروتئین‌های آن بی‌ضرر هستند.

از این رو، دانشمندان عمده ساختار‌های پروتئینی را با استفاده از اشعه ایکس جداسازی کردند، در حالی که بوچکو با استفاده از NMR یا طیف‌سنجی تشدید مغناطیسی هسته‌ای روی مجموعه‌ای که در برابر بلورنگاری مقاوم است متمرکز شد. NMR یک برتری نسبت به روش‌های دیگر دارد که به دانشمندان اجازه می‌دهد پروتئین را در حال فعالیت مشاهده کنند. در نهایت، پس از هفته‌ها جمع‌آوری اطلاعات، بوچکو هزاران قطعه اطلاعاتی را به دست آورد. او این اطلاعات را وارد یک برنامه کامپیوتری کرد تا موقعیت هر اتم را محاسبه کند. در نتیجه یک بازسازی سه‌بعدی کامل از پروتئین به دست آمد که برای دانشمندان سراسر جهان که در حال فعالیت روی روشی برای متوقف کردن ویروس هستند، اطلاعات تعیین کننده‌ای محسوب می‌شود، چراکه به آن‌ها در شناسایی نقاط ضعف ویروس کمک می‌کند.

این اولین باری نیست که این تیم به یک میکروب کشنده حمله می‌کند. طی ۱۳ سالی که از تشکیل آن گذشته، این دانشمندان ساختار بیش از هزار و ۳۰۰ پروتئین در ۷۰ ارگانیسمی که منجر به مرگ انسان یا بیماری می‌شوند را تشریح کرده‌اند. این گروه کشفیاتی در مورد بیماری سل، سرایت بیماری‌ها، ایبولا و آنفولانزا را ارائه کرده، که به دانشمندان در توسعه درمان‌ها یا واکسن‌های بهتر کمک می‌کند.

تمامی اطلاعات به دست آمده از این ساختار‌های میکروبی فورا توسط یک پایگاه اطلاعاتی عمومی به نام بانک اطلاعات پروتئین در اختیار دانشمندان قرار می‌گیرند تا توسط دیگر آزمایشگاه‌ها، مؤسسه‌ها و شرکت‌های داروسازی سراسر جهان که در حال کار روی عناصر بیماری‌زا هستند مورد استفاده قرار گیرند.

در ادامه بوچکو افزود: امیدواریم که دیگران بتوانند از یافته‌های ما به عنوان نقشه اولیه برای طراحی دارو استفاده کنند. شاید آن‌ها بتوانند محل مشخصی را روی پروتئین پیدا کنند که هدف قرار دادن آن واگیری ویروس را تضعیف کند. بدون شک اغراق نیست اگر بگوییم این کار نجات‌دهنده جان میلیون‌ها انسان است.