كشفت دراسة جديدة حول الثبات الميكانيكي للروابط بين البروتين الشوكي الموجود على فيروس SARS-CoV-2 ومستقبلاته على الخلايا البشرية أثناء العدوى، عن اختلافات في ثبات الارتباط للمتغيرات الفيروسية مثل Omicron وDelta. يمكن أن تساعد هذه النتيجة، التي توصل إليها باحثون في هولندا وألمانيا والولايات المتحدة، في تفسير سبب انتشار بعض المتغيرات بسرعة أكبر من غيرها.
يحتوي فيروس SARS-CoV-2، المسؤول عن مرض كوفيد-19، على أربعة بروتينات هيكلية: الغلاف (E)؛ غشاء (م) ؛ القفيصة النووية (N)؛ و سبايك (س). تعتبر بروتينات M وE وS حيوية لتجميع وتشكيل الطبقة الخارجية للفيروس، بما في ذلك الآليات التي يدخل بها الفيروس إلى الخلايا المضيفة. وفي الوقت نفسه، يقوم بروتين N بتغليف المعلومات الوراثية للفيروس.
تقنية الملقط المغناطيسي
وفي العمل الجديد فريق بقيادة عالم الفيزياء جان ليبفيرت of جامعة أوتريخت في هولندا استخدم الباحثون تقنية حساسة للغاية تسمى الملقط المغناطيسي لدراسة الخواص الميكانيكية الحيوية للروابط الكيميائية في فيروس SARS-CoV-2 في ظل ظروف تحاكي تلك الموجودة في الجهاز التنفسي البشري. يستخدم اختبارهم بنية بروتينية تجمع بين مجال ربط مستقبلات الفيروس (أساسًا طرف البروتين الشوكي) والمجال خارج الخلية المعروف باسم ACE2 (المستقبل الخلوي للفيروس ونقطة دخول رئيسية إلى الخلايا البشرية). يرتبط هذان المكونان عبر رابط الببتيد المرن.
يوضح ليبفيرت: "بالإضافة إلى ذلك، يتميز تصميمنا بعلامات الببتيد لربطها بأحد طرفيها بالسطح وبطرف واحد بحبة مغناطيسية صغيرة". "باستخدام هذا البناء، يمكننا تطبيق قوى معايرة بدقة على واجهة بروتين الفيروس المرتبط بمستقبله الخلوي."
ويضيف أنه نظرًا لأن الشريكين الملزمين مرتبطان برابط، فيمكنهما إعادة الارتباط بعد انقطاع الرابط. "وهذا يسمح لنا بدراسة التفاعلات مرارا وتكرارا، في قوى مختلفة."
ملزمة أقوى
ووجد الباحثون أنه في حين أن جميع المتغيرات الرئيسية لـ SARS-CoV-2 (بما في ذلك ألفا وبيتا وغاما ودلتا وأوميكرون) لديها ارتباط ارتباط أعلى بالخلايا البشرية مقارنة بالسلالة الأصلية، فإن ارتباط متغير ألفا مستقر ميكانيكيًا بشكل خاص. وقد يفسر هذا سبب انتشاره بهذه السرعة في أواخر عام 2020 وأوائل عام 2021، بين السكان الذين لديهم مناعة قليلة أو معدومة ضد الفيروس.
ومع ذلك، فقد وجدوا أيضًا أن متغيرات دلتا وأوميكرون الأحدث لا ترتبط بالضرورة بقوة أكبر من المتغيرات الأخرى، مما يعني أنه يجب أخذ العمليات الأخرى في الاعتبار عند التنبؤ بالمتغيرات التي قد تصبح أكثر انتشارًا.
يقول ليبفرت وزملاؤه إن فكرتهم الأولية، في وقت مبكر من الوباء، كانت استخدام التحليل الطيفي للقوة لدراسة كيفية ارتباط فيروس كورونا بالخلايا. يوضح ليبفرت: "في فبراير ومارس 2020، كنا نتساءل كيف يمكن لخبرتنا في الفيزياء الحيوية أن تساعد في مكافحة الوباء العالمي". "بينما كنا نعمل على تطوير الاختبار الأول، والذي تم تفصيله في طبعة أولية في خريف عام 2020 ونشر أخيرًا في PNAS، ظهرت أشكال الاهتمام المختلفة وانتشرت في جميع أنحاء العالم. وهذا يقودنا بطبيعة الحال إلى طرح السؤال حول ما إذا كان من الممكن أيضًا استخدام اختبارنا لاستكشاف الاختلافات بين المتغيرات.
يحاكي الفيزيائيون كيفية تكوّن SARS-CoV-2
الفريق الذي يضم أيضًا علماء من LMU ميونيخ و الجامعة التقنية في ميونخ, جامعة ستانفوردأطلقت حملة جامعة واشنطن و جامعة أوبورنوتأمل في استخدام اختبارها ومنهجيتها لفهم تأثيرات الطفرات بالتفصيل وحتى التنبؤ بالمتغيرات الجديدة في المستقبل. ويقولون إن هذا يمكن أن يساعدنا في التغلب على الفيروس من خلال تطوير لقاحات محدثة.
وأضاف ليبفيرت: "نود أيضًا استخدام طريقتنا لاختبار المتغيرات الجديدة المتوقعة والمرصودة لفيروس كورونا". يحكي عالم الفيزياء. "بالإضافة إلى ذلك، نعتقد أن نهجنا يمكن أن يكون ذا قيمة كبيرة لفهم التفاعلات بين المضيف ومسببات الأمراض بشكل عام."
يتم نشر دراستهم في طبيعة التكنولوجيا النانوية.
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
- أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
- أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
- المصدر https://physicsworld.com/a/physical-forces-explain-why-some-covid-variants-are-more-virulent-than-others/
- :لديها
- :يكون
- :ليس
- 2020
- 2021
- 90
- a
- إضافة
- يضيف
- التقارب
- بعد
- مرة أخرى
- قدما
- الكل
- يسمح
- ألفا
- أيضا
- و
- التقديم
- نهج
- هي
- حول
- فنـون
- فنان
- AS
- تطلب
- At
- يرفق
- BE
- أصبح
- اعتقد
- بيتا
- ما بين
- ربط
- ربط
- فيزياء حيوية
- رباط
- السندات
- ملزم
- فواصل
- by
- تسمى
- CAN
- خلايا
- خلوي
- مادة كيميائية
- الزملاء
- يجمع بين
- مكونات
- الحسابية
- الشروط
- متصل
- نظرت
- بناء
- يحتوي
- إكليل
- فيروس كورونا
- استطاع
- Covid
- كوفيد-19
- دلتا
- التفاصيل
- مفصلة
- تطوير
- الخلافات
- مختلف
- do
- نطاق
- أثناء
- e
- في وقت مبكر
- الآثار
- ظهرت
- يغلف
- النهاية
- يدخل
- دخول
- مغلف
- البيئة
- خاصة
- أساسيا
- حتى
- خبرة
- شرح
- ويوضح
- المميزات
- فبراير
- حارب
- أخيرا
- العثور على
- الاسم الأول
- مرن
- مائع
- في حالة
- القوة
- القوات
- تشكيل
- وجدت
- أربعة
- تبدأ من
- مستقبل
- على العموم
- وراثية
- ألمانيا
- العالمية
- وباء عالمي
- تجمع
- يملك
- he
- مساعدة
- أعلى
- جدا
- تأمل
- مضيف
- كيفية
- لكن
- HTTP
- HTTPS
- الانسان
- فكرة
- صورة
- حصانة
- in
- يشمل
- بما فيه
- عدوى
- معلومات
- في البداية
- التفاعل
- التفاعلات
- السطح البيني
- إلى
- قضية
- IT
- انها
- JPG
- القفل
- معروف
- متأخر
- طبقة
- ليد
- مثل
- وصلات
- القليل
- رائد
- مارس
- مسيرة 2020
- ماكس العرض
- معنى
- في غضون
- ميكانيكي
- آليات
- طريقة
- آلية العمل
- ربما
- الأكثر من ذلك
- متعدد
- يجب
- بالضرورة
- هولندا
- جديد
- لا
- ملاحظ
- of
- on
- ONE
- or
- أصلي
- أخرى
- أخرى
- لنا
- على مدى
- وباء
- شركاء
- مادي
- فيزيائي
- فيزياء
- عالم الفيزياء
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- البوينت
- السكان
- على وجه التحديد
- تنبأ
- وتوقع
- توقع
- سائد
- قبل
- مسبار
- العمليات
- HAS
- بروتين
- البروتينات
- نشرت
- سؤال
- بسرعة
- الأخيرة
- المتلقي
- الباحثين
- مسؤول
- أظهرت
- s
- السارس COV-2
- قول
- العلماء
- حساس
- تبين
- محاكاة
- صغير
- So
- بعض
- الطيفي
- مسمار
- انتشار
- استقرار
- مستقر
- ستانفورد
- إقامة
- بقوة
- الهيكلي
- دراسة
- هذه
- المساحة
- فريق
- تقنية
- تجربه بالعربي
- من
- أن
- •
- المستقبل
- هولندا
- العالم
- من مشاركة
- تشبه
- هم
- هؤلاء
- صورة مصغرة
- معلومات سرية
- إلى
- صحيح
- المضطرب
- اثنان
- مع
- فهم
- فهم
- جامعة
- تحديث
- us
- تستخدم
- مستعمل
- يستخدم
- اللقاحات
- القيمة
- متنوع
- جدا
- بواسطة
- فيروسي
- فيروس
- الفيروسات
- حيوي
- وكان
- واشنطن
- we
- كان
- متى
- سواء
- التي
- في حين
- لماذا
- مع
- يتساءل
- للعمل
- عامل
- العالم
- سوف
- زفيرنت