P22 Virüsünün Ayrıntılı Kimyasal Yapısı Çözüldü
Baylor College Tıp Fakültesi, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve Purdue Üniversitesi bilim adamları, P22 vürüsünün kimyasal yapısında benzeri görülmemiş yakın-atomik çözünürlük modelini tamamladılar. Fotoğraf: C.Hryc ve Chiu Laboratuarı
Bu çalışma Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'nda yer almaktadır.
Yaklaşık otuz yıldır, Seçkin Hizmet Profesörü Dr. Wah Chiu, ve Baylor'da Biyokimya ve Moleküler Biyoloji Profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Alvin Romansky laboratuvarı, P22 virüsü gibi biyolojik nanomakinelerin 3-D (3 Boyutlu) yapılarını belirlemek için elektron kriyo-mikroskop ve bilgisayar yeniden yapılandırma teknikleri uyguluyorlar. Bir bakteriyofaj (Salmonellada olduğu gibi bakterileri enfekte eder) olan bu virüs genetik, biyokimya, biyofizik konularıyla geniş çaplı ve yoğun bir şekilde çalışılmıştı ama tam kimyasal yapısı çözülememişti.
"2011 yılında, protein omurgasının büyük bir kısmını kesin olarak izlememizi sağlayan P22 virüsünün yapısını yayınladık, ancak küçük yan zincirler gibi ince detayları gözlemleyemedik. " diyor Chiu laboratuvarında lisansüstü öğrencisi ve eş-ilk yazar Corey Hryc. " O zamandan beri, mikroskoplardaki teknoloji gelişti; verilerimizin çözünürlüğünü iyileştirmek için daha iyi ve yüksek kontrastlı görüntüler kaydetmemizi sağlayan yeni dedektörlerimiz var. Buna ek olarak, yapıyı çözmemizi sağlayacak yeni işleme algoritmalarımız var."
Hassas kriyo-elektron mikroskopisinin yeni dönemi
Chiu, "Bu çalışmanın yeniliği, elektron kriyo-mikroskop ile P22 virüsünün 20.000'den fazla iki boyutlu tek tek görüntüsünü çekebilmemiz ve bunları bilgisayar teknikleri kullanarak benzersiz detaylı bir 3-D harita üretmek için birleştirebilmemiz." dedi.
" Örneğin , virüsten aldığımız iki boyutlu görüntüler kafanızın farklı yerlerinde binlerce fotoğrafı rastgele çekmek ve bilgisayar kullanarak fotoğrafları 3-D bir alana uygun şekilde yerleştirmek gibi olurdu. " diyor Hryc. "Bu yolla, kafanızın 3-D bir modelini oluşturabilir ve eğer fotoğraflar röntgen görüntüleri olursa, içerileri de görebilirdik."
P22 virüsünün yüksek çözünürlüklü haritasının analizi, araştırmacıların, virüsteki proteinlerin tüm yapı taşlarını, yan zincirleri de dahil olmak üzere amino asitleri ve bunların komşu amino asitlerle nasıl etkileşime girdiğini ayrıntılı olarak görmesini sağladı.
Hryc, "Bu yaklaşımın dakika ayrıntıları sayesinde, onların biyolojik yapıları ve biyokimyaları hakkında daha fazla bilgi elde ettik" dedi. "Bence bu çok heyecan verici."
Chiu, "Bu enfes yapısal ayrıntılar sayesinde, P22 virüsünün protein kimyasını belirledik" dedi. "Bence, yapı ile ayrıntı açıklamalar sunmak önemlidir, dolayısıyla diğer araştırmacılar gelecekteki deneyleri için bunu kullanabilirler." dedi.
"Ek açıklamalar olmadan haritadaki her şeyin aslında modelleme açısından eşdeğer olduğunu düşünüyorsunuz, ancak durum böyle değil." dedi Hyrc. "Bu amino asitlerin bazıları, özellikle virüsün farklı bileşenleri arasındaki etkileşimlerde, diğerlerinden daha açık şekilde görülebilir."
Chiu,"Hryc, hassas kriyo-elektron mikroskobu için standart belirledi." dedi.
Story Source: Materials provided by Baylor College of Medicine. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
- Corey F. Hryc, Dong-Hua Chen, Pavel V. Afonine, Joanita Jakana, Zhao Wang, Cameron Haase-Pettingell, Wen Jiang, Paul D. Adams, Jonathan A. King, Michael F. Schmid, Wah Chiu. Accurate model annotation of a near-atomic resolution cryo-EM map. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017; 201621152 DOI: 10.1073/pnas.1621152114
Kaynak: <https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170308081141.htm>
Çeviren: N.Şebnem Ersöz
