En un laboratorio de la Universidad Estatal de Michigan, los científicos adoptaron un enfoque de bricolaje para construir un microscopio crioelectrónico adaptado que les permitiera mapear un virus Samba gigante, uno de los virus más grandes del mundo.
"Si el virus del resfriado común se escala al tamaño de una escalera, entonces el virus Samba gigante es más grande que el Monumento a Washington", dijo Kristin Parent, profesora asistente de bioquímica y biología molecular y coautora del artículo presentado enla portada de la revista virus . "Cryo-EM nos permitió mapear la estructura de este virus y observar las proteínas que utiliza para entrar o atacar las células".
Parece contradictorio que los organismos más grandes sean más difíciles de ver, pero lo son cuando se usa la microscopía crioelectrónica. Esto se debe a que estos microscopios generalmente se usan para observar muestras delgadas y no pueden descifrar organismos más grandes para revelar sus mecanismos biológicos.muestras, los científicos solo ven manchas de color gris oscuro o negro en lugar de ver el marco molecular.
Cryo-EM permitió que el equipo de Parent tomara imágenes del virus Samba gigante y entendiera las estructuras que le permiten ingresar a una ameba. Una vez dentro, Samba abre una de sus capas de cápside y libera su nucleocápside, que transporta la carga genética que provoca unainfección. Si bien se sabe que Samba no causa ninguna enfermedad en los humanos, su primo, el mimivirus, puede ser el culpable de causar algunas enfermedades respiratorias en los humanos.
"Si recoge un puñado de agua del lago Michigan, literalmente tiene más virus que personas en el planeta", dijo Parent, quien publicó el documento con Jason Schrad y Eric Young, licenciado en bioquímica y biología molecular de MSU"Aunque los científicos no pueden estudiar todos los virus en la Tierra, los conocimientos que obtenemos de virus como el gigante Samba pueden ayudarnos a comprender los mecanismos de otros virus en su familia, cómo prosperan y cómo podemos atacarlos".
A medida que las bacterias se vuelven más resistentes a los antibióticos, la búsqueda de nuevas formas de combatir las enfermedades seguirá creciendo en importancia. El laboratorio de los padres también estudia cómo los virus que infectan las bacterias ingresan a las células usando este método, lo que podría conducir a nuevos tratamientos antibacterianos.El mejor microscopio cryo-EM del mundo cuesta más de $ 5 millones. Limitado por fondos pero no por unidad, Parent pudo actualizar un microscopio existente en MSU para hacer cryo-EM, uno que es el sueño de un ingeniero.
Este tradicional microscopio electrónico de transmisión se actualizó con un criostage, que mantiene los virus congelados en nitrógeno líquido mientras se están estudiando. Los padres y su equipo luego agregaron un detector Direct Electron DE-20, una cámara potente, la poderosa pieza del microscopiode resistencia.
El padre no inventó cryo-EM, pero establecerlo en el campus sirve como una prueba de concepto viable para MSU, abriendo la puerta a muchas asociaciones interdisciplinarias. Esta microscopía de vanguardia tiene aplicaciones en muchos campos, desde aquellos que abordanuna proteína única para otros que estudian células enteras. Prácticamente cualquier persona que estudie máquinas moleculares complejas puede avanzar en su trabajo con esta herramienta, agregó Parent.
Los padres han ganado un Premio AAAS Marion Milligan Mason para Mujeres en las Ciencias Químicas. Este premio, su trabajo en virus y siendo el coautor que realizó el trabajo de cryo-EM en un artículo reciente de Nature Communications, sienta las bases para que algún día tenga un microscopio de cryo-EM más avanzado alojado en MSU para poder realizar estudios estructurales de alta resolución.
"Hemos hecho bastante con nuestros recursos limitados, pero estamos preparados para hacer más", dijo Parent. "Creo que MSU podría servir como un centro cryo-EM y aumentar la prevalencia de esta tecnología en elMedio oeste y más allá "
Como un ejemplo, los científicos de la Universidad Federal de Minas Gerais Brasil y la Universidad Federal de Río de Janeiro Brasil también contribuyeron a este estudio y se beneficiaron de la tecnología que MSU tiene para ofrecer.
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Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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