Científicos del Baylor College of Medicine, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, el Instituto Tecnológico de Massachusetts y la Universidad Purdue han completado un modelo de resolución casi atómica sin precedentes de la estructura química del virus P22. El estudio aparece en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Durante casi 30 años, el laboratorio del Dr. Wah Chiu, Profesor de Servicio Distinguido y Profesor Alvin Romansky de Bioquímica y Biología Molecular en Baylor y autor principal del artículo, ha estado aplicando criomicroscopía electrónica y técnicas de reconstrucción por computadora para determinar laestructuras de nanomáquinas biológicas, como el virus P22. Este virus es un bacteriófago, un tipo que infecta a las bacterias, en este caso Salmonella -y se ha estudiado ampliamente a través de la genética, la bioquímica y la biofísica. Sin embargo, su estructura química precisa sigue sin resolverse.
"En 2011, publicamos una estructura del virus P22 que nos permitió rastrear la mayoría de la cadena principal de la proteína con certeza, pero no pudimos visualizar los detalles finos, como las pequeñas cadenas laterales individuales", dijo la co-primer autor Corey Hryc, estudiante de posgrado en el laboratorio de Chiu. "Desde entonces, la tecnología en los microscopios ha mejorado; tenemos nuevos detectores que nos permiten registrar imágenes de mejor y mayor contraste para mejorar la resolución de nuestros datos. Además, tenemos nuevos algoritmos de procesamiento que nos permiten aumentar nuestra capacidad para resolver la estructura ".
Una nueva era de microscopía crioelectrónica de precisión
"La novedad de este trabajo es que tomamos más de 20.000 imágenes individuales bidimensionales del virus P22 con el criomicroscopio electrónico y las combinamos usando protocolos computacionales para producir un mapa 3D con un detalle sin precedentes", dijo Chiu.
"En comparación, las imágenes bidimensionales que tomamos del virus serían como tomar miles de fotos de su cabeza al azar, en diferentes lugares, y luego colocar las fotos en el lugar que correspondería en un espacio 3-D usando una computadora", Dijo Hryc." De esta manera, probablemente podríamos crear un modelo tridimensional de su cabeza y, si las fotos fueran imágenes de rayos X, también podríamos ver el interior ".
El análisis del mapa de alta resolución del virus P22 permitió a los investigadores ver con gran detalle todos los componentes básicos de las proteínas del virus, los aminoácidos, incluidas sus cadenas laterales y cómo interactúan con los aminoácidos vecinos.
"Los detalles minuciosos que obtenemos ahora de las estructuras biológicas con este enfoque nos dan más información sobre su bioquímica que antes", dijo Hryc. "Creo que es emocionante".
"Gracias a este exquisito detalle estructural, hemos determinado la química de la proteína del virus P22", dijo Chiu. "Creo que es importante que proporcionemos anotaciones detalladas con la estructura para que otros investigadores puedan usarla en sus experimentos futuros."
"Sin las anotaciones, pensaría que todo en el mapa es esencialmente equivalente desde el punto de vista del modelado, pero este no es el caso", dijo Hryc. "Algunos de estos aminoácidos son mucho más claramente visibles que otros, particularmente en elinteracciones entre los diferentes componentes del virus. "
"Hryc ha establecido el estándar para la microscopía crioelectrónica de precisión", dijo Chiu.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Medicina de Baylor . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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