eng
Выпуск #5/2009
М.Архипенко, Е.Дубровин, О.Карпова, А.Сушко, И.Яминский, И.Атабеков.
Атомно-силовая микроскопия вирусов
Атомно-силовая микроскопия вирусов
Просмотры: 2023
Атомно-силовая микроскопия (АСМ) и силовая спектроскопия в жидкости и на воздухе – информативные методы изучения морфологии и свойств вирусов. Хотя АСМ несколько уступает просвечивающей электронной микроскопии по пространственному разрешению, у нее есть определенные достоинства.
За исключением некоторых экзотических способов АСМ является основным методом изучения механических свойств вирусных частиц – жесткости, прочности и устойчивости к внешним воздействиям. Существенный интерес представляет изучение таких частиц в жидкостях, особенно в окружениях, которые по составу моделируют содержание клеток. Существующие здесь методические задачи пока решены далеко не в полной мере. В частности, АСМ не позволяет визуализировать свободно плавающие вирусные частицы – для наблюдения их необходимо закрепить на твердой подложке. Если сравнивать две наиболее популярные в зондовой микроскопии подложки – слюду и графит, то для многих вирусов (табачной мозаики, штриховой мозаики ячменя, мозаики костра, А и Х вирусов картофеля и пр.) более энергичная сорбция происходит на поверхности графита. Модификация поверхности слюды гидрофобизирующими агентами увеличивает ее сорбционную поверхность. Для рациональной интерпретации данных подложка не должна оказывать значительного влияния на находящиеся на ней вирусные частицы. Можно утверждать, что разработка аффинных покрытий – одна из наиболее важных задач в зондовой микроскопии вирусов. Однако надо заметить, что этому вопросу пока уделяется недостаточное внимание.
Несмотря на большой интерес к этой теме, имеется лишь небольшое число работ по АСМ вирусов и комплексов из вирусных белков и нуклеиновых кислот [1, 2, 3]. Можно ожидать, что число исследований в этом направлении будет расти быстрыми темпами.
На рис.1 приведено изображение вируса мозаики альтернантеры, полученное в АСМ. Были выбраны различные цветовые палитры для передачи высоты вирусных частиц. Если в электронной микроскопии изображения, как правило, приводятся в черно-белой палитре, то зондовая микроскопия для отображения красоты наномира использует всю гамму доступных красок.
В пробирке в искусственных условиях можно собирать частицы, состоящие из белков и РНК от разных вирусов. Например, можно взять РНК вируса мозаики альтернантеры, а белок использовать от Х вируса картофеля. В этом случае соберутся продолговатые частицы – рибонуклеопротеиды (рис.2).
Таким образом, можно искусственно создавать вирусоподобные частицы с полезными свойствами и использовать их, например, для направленной доставки РНК и ДНК в клетку.
Авторы выражают благодарность за поддержку Роснауке (проекты 02.512.11.2279 и 02.513.11.3448), Рособразованию (Госконтракты П255 и П973, проект 126П-1) и НАТО (Научная программа CBN.NR.NRSFP 983204).
Литература
1. Karpova O.V., Zayakina O.V., Arkhipenko M.V., Sheval E.V., Kiselyova O.I., Poljakov V.Y., Yaminsky I.V., Rodionova N P., Atabekov J.G. Potato virus X RNA-mediated assembly of single-tailed ternary ‘coat protein-RNA-movement protein’ complexes. – J Gen Virol. 2006, № 87(9), p. 2731–2740.
2. Drygin Yu.F., Bordunova O.A., Gallyamov M.O., Yaminsky I.V. Atomic force microscopy examination of tobacco mosaic virus and virion RNA, FEBS Letters, 425, 217–221 (1998).
3. Hewat E.A., Neumann E., Blaas D. The concerted conformational changes during human rhinovirus 2 uncoating. Molecular Cell, 10, 317–326 (2002).
Несмотря на большой интерес к этой теме, имеется лишь небольшое число работ по АСМ вирусов и комплексов из вирусных белков и нуклеиновых кислот [1, 2, 3]. Можно ожидать, что число исследований в этом направлении будет расти быстрыми темпами.
На рис.1 приведено изображение вируса мозаики альтернантеры, полученное в АСМ. Были выбраны различные цветовые палитры для передачи высоты вирусных частиц. Если в электронной микроскопии изображения, как правило, приводятся в черно-белой палитре, то зондовая микроскопия для отображения красоты наномира использует всю гамму доступных красок.
В пробирке в искусственных условиях можно собирать частицы, состоящие из белков и РНК от разных вирусов. Например, можно взять РНК вируса мозаики альтернантеры, а белок использовать от Х вируса картофеля. В этом случае соберутся продолговатые частицы – рибонуклеопротеиды (рис.2).
Таким образом, можно искусственно создавать вирусоподобные частицы с полезными свойствами и использовать их, например, для направленной доставки РНК и ДНК в клетку.
Авторы выражают благодарность за поддержку Роснауке (проекты 02.512.11.2279 и 02.513.11.3448), Рособразованию (Госконтракты П255 и П973, проект 126П-1) и НАТО (Научная программа CBN.NR.NRSFP 983204).
Литература
1. Karpova O.V., Zayakina O.V., Arkhipenko M.V., Sheval E.V., Kiselyova O.I., Poljakov V.Y., Yaminsky I.V., Rodionova N P., Atabekov J.G. Potato virus X RNA-mediated assembly of single-tailed ternary ‘coat protein-RNA-movement protein’ complexes. – J Gen Virol. 2006, № 87(9), p. 2731–2740.
2. Drygin Yu.F., Bordunova O.A., Gallyamov M.O., Yaminsky I.V. Atomic force microscopy examination of tobacco mosaic virus and virion RNA, FEBS Letters, 425, 217–221 (1998).
3. Hewat E.A., Neumann E., Blaas D. The concerted conformational changes during human rhinovirus 2 uncoating. Molecular Cell, 10, 317–326 (2002).
Отзывы читателей
