Látványos felvételeket közöltek a legnagyobb vírusról

A mimivírus a ma ismert legnagyobb vírus. Egy nemzetközi kutatócsoport a legmodernebb módszerekkel térképezte fel a vírus szerkezetét. Az eredmények segíthetnek annak kiderítésében, hogyan fejlődtek a legegyszerűbb létformák az élet hajnalán. A kutatók arra is választ kaphatnak, okozhat-e ez a szokatlan vírus bármilyen emberi betegséget.

A mimivírust (Acanthamoeba polyphaga Mimivirus) 1992-ben fedezték föl egy angliai víztoronyban élő amőbában. A vírusok között hatalmasnak számító mérete meghökkentette a kutatókat. Átmérője 0,5 mikrométer (0,0005 milliméter), ami több mint tízszerese a náthavírusénak, ezért - a többi vírussal ellentétben - fénymikroszkóppal is látható.

Csak az amőbák kórokozója?

A mimivírus elsősorban amőbákat fertőz meg, de fölmerült a lehetősége, hogy emberi kórokozóként is viselkedhet, mivel egyes tüdőgyulladásban megbetegedett emberekben fölfedezték a vírus elleni antitesteket. A vírusról azonban eddig meglehetősen kevés ismeret állt rendelkezésre.

Michael Rossmann, az amerikai Purdue Egyetem biológusa francia kutatókkal közös kutatócsoportot szervezett, hogy földerítsék a vírus külső burkának (kapszidjának), valamint az ezt a burkot alkotó több száz kisebb egység (kapszomerek) alapszerkezetét. Eredményeiket a PLoS Biology folyóirat legutóbbi számában tették közzé.

A szerkezet kulcsa az ötszörös szimmetria

A kutatók fölfedezései megerősítették annak a tengeri csillag alakú struktúrának a létezését, amely egy különleges csúcsot, a kapszid nyílását fedi, ahol a genetikai anyag (kettős szálú DNS) elhagyja a vírust, hogy megfertőzze a gazdaszervezetet.

Más kutatók korábban nem tudták meghatározni a vírus szerkezetét, mivel feltételezték, hogy kapszidjának - sok más víruséhoz hasonlóan - ikozaéderes szimmetriája van. (Az ikozaéderes szimmetriájú testeknek 12 csúcsuk és 20 háromszög alakú lapjuk van.) A cikk vezető szerzője, Chuan Xiao fedezte föl a valódi szerkezetet akkor, amikor megpróbálta rekonstruálni a vírust úgy, hogy nem szabályos ikozaéderes szimmetriát, hanem úgynevezett ötszörös szimmetriát tételezett fel.

A kutatók úgynevezett krioelektron-mikroszkópos rekonstrukciót használtak, hogy meghatározzák a szerkezeti részleteket. Ez a rekonstrukciós módszer lehetővé teszi háromdimenziós képek összeállítását a kétdimenziós képekből. A módszer nagyon hasonlít ahhoz, mintha egy ház építészeti tervrajzát állítanánk össze az oldalak, a tető és más elemek kétdimenziós rajzaiból.

A mimivírus krioelektron-mikroszkóp segítségével rekonstruált szerkezete. A felső sorban a kapszid külső felülete látható különféle nézőpontokból (bal szélen a jellegzetes tengeri csillag alakú képződmény). Az alsó sorban a vírus metszetei láthatók (fehér színnel a nukleokapszidot, azaz az összetömörült örökítőanyagot jelöltük)

Az ikozaéder nevű mértani test nagyjából gömb alakú, 20 háromszögletű lappal és 60 egyforma alegységgel. A mimivírus kapszidjának - az ikozaéderhez hasonlóan - szintén 20 lapja van. Az ikozaédertől eltérően azonban a kapszid öt lapja kicsit különbözik a többiektől. Ez az öt lap veszi körül a speciális csúcsot. Az ikozaédereknek 12 azonos csúcsuk van, a mimivírusnak azonban csak 11, és a 12. különbözik a többiektől.

Átmenet a vírusok és a sejtek között

Siyang Sun, Rossmann laboratóriumának egyik kutatója elmondta, hogy a fölfedezés a sejtek, a baktériumok és a vírusok evolúciója szempontjából is fontos. A mimivírus egyfajta köztes állapotot képvisel a sejt és a vírus között. Rendszerint úgy gondolunk a sejtekre, hogy azok élők, a vírusokra pedig élettelenként tekintünk, mivel gazdaszervezetre van szükségük, hogy befejezzék életciklusukat. A mimivírus valahol a vírusok és az élő sejtek között helyezkedik el, talán miatta újradefiniálhatjuk a vírus fogalmát.

A kutatók most a mimivírus további tulajdonságait kutatják, kiemelt figyelmet fordítva a tengeri csillag alakú struktúra felépítésére és működésére.

Forrás: PLoS Biology