เซ็กซี่บาคาร่า ไวรัสพืชทำลายล้างถูกเปิดเผยในรายละเอียดปรมาณู

เซ็กซี่บาคาร่า โครงสร้าง 3 มิติที่ซับซ้อนของไวรัสพืชตระกูลหนึ่งที่อันตรายที่สุดในโลกได้รับการเปิดเผยในรายละเอียดที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยลีดส์แห่งสหราชอาณาจักร

Geminiviruses รับผิดชอบต่อโรคที่ส่งผลต่อพืชผล เช่น มันสำปะหลังและข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ในแอฟริกา ฝ้ายในอนุทวีปอินเดีย และมะเขือเทศทั่วยุโรป

การสามารถเห็นโครงสร้างของมันได้อย่างละเอียด

เป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากมันสามารถช่วยให้นักไวรัสวิทยาและนักชีววิทยาระดับโมเลกุลเข้าใจวงจรชีวิตของมันได้ดีขึ้น และพัฒนาวิธีการใหม่ในการหยุดการแพร่กระจายของไวรัสเหล่านี้และโรคที่เกิดจากพวกมัน

ไวรัสได้รับการตั้งชื่อตามรูปร่างที่น่าสงสัย ไวรัสมักจะมีเปลือกป้องกันของโปรตีนหรือแคปซิดที่ทำหน้าที่ปกป้องสารพันธุกรรมของพวกมันในสิ่งแวดล้อม ในไวรัสส่วนใหญ่ capsid นี้มีลักษณะเป็นทรงกลมโดยประมาณ แต่ geminivirus มี capsid ที่ ‘แฝด’ ซึ่งก่อตัวขึ้นจากรูปร่างทรงกลมคร่าวๆ สองรูปที่หลอมรวมเข้าด้วยกัน

รายละเอียดระดับโมเลกุลของวิธีการบรรลุแคปซิดคู่นี้ และวิธีที่มันรวมตัวกันในเซลล์หรือขยายตัวเพื่อปลดปล่อยจีโนมและเริ่มต้นการติดเชื้อใหม่ ยังคงเป็นปริศนา แม้ว่าจะมีความเสี่ยงจากไวรัสต่อเศรษฐกิจการเกษตรทั่วโลก

นักวิจัยจากศูนย์ Astbury Center for Structural Molecular Biology ของมหาวิทยาลัยได้ใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอเพื่อศึกษาโครงสร้างของไวรัสเจมิไนไวรัสด้วยความละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน และในกระบวนการนี้ก็เริ่มที่จะคลี่คลายกลไกการประกอบของมัน

เผยแพร่ในNature Communicationsการศึกษาเผยให้เห็นว่า capsid ของ geminivirus ถูกสร้างขึ้นอย่างไรและจีโนม DNA แบบสายเดี่ยวถูกบรรจุอย่างไร

ศาสตราจารย์ Neil Ranson หัวหน้าทีมวิจัยที่ Astbury Centre อธิบาย “ในไวรัสประเภทอื่นๆ อีกหลายชนิด capsids ทรงกลมถูกสร้างขึ้นจากโปรตีนตัวเดียวที่มีรูปร่างที่แตกต่างกันสามแบบ จากนั้นจึงประกอบเข้าด้วยกันเป็นภาชนะปิด” “แต่เจมินิเวอร์สไม่ใช่ทรงกลม ดังนั้นต้องใช้กฎชุดอื่น ด้วยการใช้ cryo-EM เราสามารถแสดงให้เห็นว่าพวกมันใช้โปรตีนชนิดเดียวกันสามรูปร่างที่แตกต่างกัน แต่มีกฎเกณฑ์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงสำหรับการประกอบ”

ปัญหาอย่างหนึ่งในการศึกษา geminviruses คือการเติบโตในปริมาณที่เพียงพอสำหรับการศึกษาโครงสร้าง ทีมวิจัยได้ศึกษาไวรัสเจมินชนิดหนึ่งที่เรียกว่า ageratum yellow vein virus ซึ่งผลิตในพืชยาสูบภายใต้สภาวะที่ควบคุมอย่างระมัดระวังโดยนักวิจัยที่ John Innes Center ใน Norwich

ทีมงานที่ John Innes Centre ซึ่งนำโดย Dr Keith Saunders และ Professor George Lomonossoff ยังได้พัฒนาวิธีการประกอบอนุภาค geminivirus ภายในพืชในกรณีที่ไม่มีการติดเชื้อ สิ่งนี้เน้นย้ำถึงบทบาทของดีเอ็นเอสายเดี่ยวในการสร้างอนุภาค

ดร.แซนเดอร์ส กล่าวว่า “หลังจากทำงานมาหลายปีเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับโรคที่เกิดจากไวรัสเจมิไนไวรัส นับเป็นที่น่าพอใจอย่างยิ่งที่ได้ใช้วิธีทางพันธุกรรมสมัยใหม่เพื่อสร้างโครงสร้างเจมิเนทเหล่านี้”

“ตอนนี้เราสามารถวิเคราะห์บทบาทที่โครงสร้างที่แตกต่างกันของโปรตีนเคลือบในการประกอบอนุภาค และเราสามารถสร้างไวรัสและอนุภาคคล้ายไวรัสอื่นๆ ที่อาจไม่สามารถแยกจากการติดเชื้อตามธรรมชาติได้”

Dr. Emma Hesketh นักวิจัยหลังปริญญาเอกใน Astbury Centre ซึ่งทำงานเพื่อสร้างภาพกล่าวว่า “การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอรุ่นต่อไป” ของเราได้จำลองตำแหน่งของอะตอมส่วนใหญ่ในไวรัส ของโครงสร้าง

“เทคโนโลยีนี้มักถูกเรียกว่าการปฏิวัติความละเอียด และทำให้เราได้รับข้อมูลเชิงลึกที่น่าสนใจและสวยงามมากในโครงสร้างเหล่านี้ การใช้เทคนิคเหล่านี้เพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างและวงจรชีวิตของไวรัสเหล่านี้ ทำให้เราเข้าใกล้การทำความเข้าใจวิธีขัดขวางวงจรชีวิตนั้น และยับยั้งการแพร่กระจายของโรคพืชได้”

มม.:เพื่อให้ความก้าวหน้าของความรู้ในสาขาวิทยาศาสตร์

ถูกแปลเป็นนวัตกรรม กล่าวคือ สิ่งประดิษฐ์และการค้นพบสามารถแปลเป็นกระบวนการและผลิตภัณฑ์ใหม่ที่หาการประยุกต์ใช้ในระบบการผลิตได้ จำเป็นต้องมีส่วนผสมพื้นฐานสี่อย่าง: คุณภาพสูง การวิจัย ระบบนวัตกรรมที่สามารถสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงจากการวิจัยไปสู่ระบบการผลิต คลังข้อมูลกฎระเบียบที่อนุญาตให้นวัตกรรมเข้าสู่ตลาดโดยไม่มีข้อจำกัดและ/หรือข้อจำกัดที่ไม่จำเป็น และในที่สุดก็ได้รับการยอมรับจากผู้บริโภคของนวัตกรรมที่เสนอโดยการผลิต ระบบ. ทุกวันนี้ ในการเกษตรของยุโรป นวัตกรรมทางพันธุกรรมได้เข้าสู่ตลาดด้วยความยากลำบากไม่เพียงเนื่องจากข้อจำกัดด้านกฎระเบียบเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้นเนื่องจากขาดการยอมรับจากผู้บริโภค อย่างไรก็ตาม, ในการวิจัยด้านอื่น ๆ เช่น การแพทย์ นวัตกรรมเป็นที่ยอมรับได้ง่ายกว่าในการเกษตร มีการรับรู้ที่แตกต่างกันของความเสี่ยงและผลประโยชน์ของผู้บริโภค หากเปรียบเทียบการเกษตรกับวงการแพทย์ ปัจจัยเสี่ยงไม่ใช่ความแตกต่างในการรับรู้ แต่เป็นการรับรู้ถึงประโยชน์

เพื่อที่จะเปลี่ยนการรับรู้ของผู้บริโภคเกี่ยวกับอาหารที่ผลิตจากเทคโนโลยีการเพาะพันธุ์ใหม่ จำเป็นต้องทำให้พวกเขาตระหนักถึงความซับซ้อนของระบบอาหารอย่างเต็มที่ เกษตรกรรมซึ่งเข้ากันได้กับสิ่งแวดล้อมมากกว่าหรือที่บางคนเรียกว่า – ทางชีววิทยาไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากปราศจากความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และการเข้าถึงเทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรม ไม่ใช่ย้อนเวลากลับไปในสมัยก่อนที่เราจะแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อม เศรษฐกิจ และสังคมที่ยั่งยืนของการเกษตรได้ เพียงแต่โอบรับวิถีแห่งนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์ อันดับแรกคือ พันธุกรรม และเราต้องการ พันธมิตรระหว่างโลกของการวิจัยและโลกของการผลิตเพื่อให้ระบบมีความเหมาะสมมากขึ้นในการรวมนวัตกรรมซึ่งทุกวันนี้เราไม่สามารถทำได้โดยปราศจาก เซ็กซี่บาคาร่า