صورة ثلاثية الأبعاد لفيروس عملاق

للمرة الأولى على الإطلاق، أنتج الباحثون صورة ثلاثية الأبعاد تظهر البنية الداخلية للفيروس المعدي باستخدام ليزر الأشعة السينية. يعد الفيروس، المسمى Mimivirus، جزءًا من عائلة مثيرة للاهتمام من "الفيروسات العملاقة" التي تم اكتشافها قبل عقد من الزمن فقط.

للمرة الأولى على الإطلاق، أنتج الباحثون صورة ثلاثية الأبعاد تظهر البنية الداخلية للفيروس المعدي باستخدام ليزر الأشعة السينية. يعد الفيروس، المسمى Mimivirus، جزءًا من عائلة مثيرة للاهتمام من "الفيروسات العملاقة" التي تم اكتشافها قبل عقد من الزمن فقط.

وتكشف التجربة، التي أجريت في إطار وزارة الطاقة الأمريكية، عن طريقة جديدة لإنتاج بنية ثلاثية الأبعاد للعديد من أنواع المركبات البيولوجية بمساعدة سلسلة من العديد من الصور الفوتوغرافية بالليزر في مجال الأشعة السينية. وقال توماس إيكبيرج، عالم الفيزياء الحيوية بجامعة أوبسالا في السويد والمؤلف الرئيسي للدراسة: "منذ أن بدأت العمل في هذا المجال من أبحاث الليزر بالأشعة السينية، كان حلمي دائمًا هو الحصول على صور ثلاثية الأبعاد لمركبات بيولوجية حقيقية". بحث منشور في المجلة العلمية Physical Review رسائل.

إن فيروس Mimivirus (ويكيبيديا) كبير جدًا - حجمه أكبر بآلاف المرات من أصغر الفيروسات وحتى أكبر من بعض البكتيريا - لدرجة أنه تم تصنيفه عن طريق الخطأ على أنه بكتيريا حتى عام 2003. وكشفت الدراسات التي أجريت بعد اكتشافه عن فيروسات عملاقة أخرى، حتى أن بعضها أكبر منه. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع هذا الفيروس بتعقيد جيني كبير، ويحتوي على ما يقرب من 1000 جين رئيسي، مقارنة بعدد قليل فقط من الجينات في الفيروس المسبب لمرض الإيدز (HIV).

وقد حاول العلماء تحديد البنية الداخلية لهذه الفيروسات العملاقة من أجل التعرف على أصلها: على سبيل المثال، هل استعارت الجينات مع مرور الوقت من الكائنات الحية المضيفة التي أصيبت بها، مثل الأميبا؟ هل لديهم دورة حياة مستقلة أم أنهم يعتمدون على مضيفهم؟

وخلال التجربة، قام الباحثون برش هباء غازي يحتوي على الفيروسات النشطة على شكل تيار رفيع داخل شعاع ليزر من الأشعة السينية، التي تتحلل من الفيروسات وتخلق أنماطًا ضوئية تمتصها أجهزة كشف خاصة تسجل صور الحيود . واستخدم الباحثون برنامج تحليل متطور تم تطويره في جامعة كورنيل لدمج مئات الصور الفردية من جزيئات الفيروس المنفصلة للحصول على صورة ثلاثية الأبعاد مشتركة توضح الشكل العام والخصائص الداخلية للفيروس Mimivirus. التقطت كل صورة إسقاطًا مختلفًا لفيروس منفصل في اتجاه عشوائي، وبالتالي فإن تجميع صور الفيروس في الاتجاهات المختلفة يوفر صورة ثلاثية الأبعاد أكثر اكتمالًا للفيروس بأكمله.

وعلى الرغم من أن الطريقة التي تمت مناقشتها لا توفر تفاصيل عالية الدقة حول البنية الداخلية للفيروس، إلا أنها تحققت من توزيع المادة في البنية العامة. وقال الباحث الرئيسي: "لقد تمكنا من أن نرى بوضوح أن المحتوى الموجود داخل هذه الفيروسات ليس موحدا من حيث موقعه". ويأمل الباحثون أن تتمكن هذه الطريقة في المستقبل من تقديم تفاصيل أكثر دقة فيما يتعلق بالبنية الداخلية لهذه الفيروسات، وقد تم استخدامها أيضًا لدراسة بنية الخلايا البكتيرية.

أخبار الدراسة

ملخص المقال