فيديو مذهل يلتقط فيروس على وشك اقتحام خلية
تم تسجيل المسار العشوائي المخيف لفيروس مهيأ للهجوم على شريط فيديو.
باستخدام تقنية الفحص المجهري الجديدة ، تصور باحثون في جامعة ديوك في دورهام بولاية نورث كارولينا فيروسًا يرتد حول بطانة الأمعاء بحثًا عن دخول الخلية.
لاستخدام استعارة غزو المنزل ، فإن اللحظة التي تم التقاطها بالفيديو “ستكون الجزء الذي لم يكسر فيه السارق النافذة بعد ،” كورتني “سي جيه” جونسون (يفتح في علامة تبويب جديدة)، وهي زميلة في حرم جانيليا للأبحاث التابع لمعهد هوارد هيوز الطبي في أشبورن ، فيرجينيا ، والتي أجرت البحث أثناء حصولها على الدكتوراه من جامعة ديوك ، قال في بيان (يفتح في علامة تبويب جديدة).
الفيروسات موجودة في كل مكان ، وقد طور الجسم عددًا من الحواجز لمنعها من الوصول إلى داخل الخلايا ، حيث يمكن للفيروسات استخدام الآلات الخلوية لإنشاء المزيد من نسخها ، مما يؤدي إلى حدوث عدوى. في الأمعاء ، تعمل طبقة من الخلايا الواقية التي تفرز المخاط على منع الفيروسات ، لكن هذه الدفاعات تفشل أحيانًا.
“كيف تتنقل الفيروسات عبر هذه الحواجز المعقدة؟” كيفن ويلشر (يفتح في علامة تبويب جديدة)و وقال أستاذ مساعد للكيمياء في جامعة ديوك شارك في تأليف البحث ، في البيان.
متعلق ب: أفتك الفيروسات في التاريخ
التحديق في هذه العملية ليس بالأمر السهل. قال جونسون إن الفيروسات أصغر بمئات المرات من الخلايا ، مما يجعل التصوير في نفس الوقت صعبًا للغاية – مثل التقاط صورة لناطحة سحاب كاملة وشخص يقف أمامها في نفس الوقت. تتحرك الفيروسات أيضًا بسرعة كبيرة عندما تكون خارج الخلايا.
للتغلب على هذه المشكلات ، طور الباحثون طريقة جديدة تجمع بين مجهرين. أولاً ، يقومون “بتمييز” الفيروس بمركب كيميائي فلوري. ثم يمسح مجهر التعقب الليزر عبر ترتيب الفيروس الموسوم لتحديث موضع الفيروس كل جزء من المليون من الثانية. يحدث كل هذا على منصة متحركة حتى يتمكن المجهر من إبقاء الفيروس في بؤرة التركيز.
في غضون ذلك ، يلتقط المجهر الثاني صورًا ثلاثية الأبعاد للخلايا المحيطة بالفيروس. يستخدم هذا المجهر أيضًا أشعة الليزر للحفاظ على صورة الخلفية من الضبابية أثناء تحرك المنصة المجهرية.
الفيروس الموجود في الفيديو ليس فيروسًا طبيعيًا ، ولكنه فيروس بطني غير معدي – جنس من الفيروسات القهقرية مع فترات حضانة طويلة – يرتدي الجزء الخارجي من فيروس التهاب الفم الحويصلي. يسبب فيروس التهاب الفم الحويصلي الحقيقي حمى خفيفة لدى البشر والحيوانات الأخرى.
يُظهر الفيديو الفيروس وهو يقذف بشكل عشوائي على سطح الخلايا المحيطة. يصطدم أحيانًا بمستقبل ترحيبي ويلتصق بسطح الخلية ، لكن هذا لا يشير على الفور إلى أن العدوى على قدم وساق ؛ في كثير من الأحيان ، ينفصل الفيروس ويرتد بعيدًا.
حتى الآن ، يمكن للباحثين فقط تتبع جسيم فيروسي لبضع دقائق قبل أن يتلاشى المركب الفلوريسنت ويصبح الجسيم غير مرئي. أفاد الباحثون في 10 نوفمبر في المجلة أن الأمر سيستغرق وقتًا للتتبع يصل إلى عشرات الدقائق لمتابعة الفيروس خلال عملية القشط والربط والإصابة بالخلية بأكملها. طرق الطبيعة (يفتح في علامة تبويب جديدة). يعمل الباحثون على تطوير مركبات تتبع أكثر إشراقًا وطويلة الأمد حتى يتمكنوا من تصوير الفيروسات في بيئات خلوية أكثر واقعية بشكل متزايد على مدى فترات زمنية أطول.
قال ويلشر: “هذا هو الوعد الحقيقي لهذه الطريقة”. “نعتقد أن هذا شيء لدينا إمكانية القيام به الآن.”
