Teams uit Zwitserland en Japan, onder leiding van Yohei Yamauchi, hoogleraar moleculaire geneeskunde aan ETH Zurich, maakten een nieuwe microscopiemethode om de interactie tussen influenzavirussen en levende menselijke cellen in hoge resolutie te volgen. De techniek heet ViViD-AFM en combineert atomic force microscopy (AFM) met fluorescentiemicroscopie. Daardoor krijgen onderzoekers meer ruimtelijke details dan met alleen fluorescentiemicroscopie, en blijven de cellen intact in tegenstelling tot elektronenmicroscopie.
Met ViViD-AFM konden de onderzoekers laten zien dat cellen niet passief zijn tijdens infectie. Virussen hechten zich aan moleculen op het celoppervlak en schuiven over dat oppervlak totdat ze een plek vinden met veel receptoren dicht bij elkaar; zo ontstaat een efficiënt toegangspunt. Het virus gebruikt vervolgens het normale opnameproces van de cel, dat normaal belangrijke stoffen zoals hormonen, cholesterol of ijzer binnenbrengt.
Wanneer receptoren een virus herkennen, vormt het membraan lokaal een inkeping of zakje. Het structurele eiwit clathrine geeft vorm aan en stabiliseert dit zakje. Terwijl het zakje groeit, omsluit het het virus en vormt een vesikel dat de cel naar binnen vervoert; later lost de laag rond het vesikel op en komt het virus vrij.
- De onderzoekers zagen dat de cel clathrine op de plaats van het virus rekruteert.
- Het celoppervlak bolt omhoog om het virus steviger vast te pakken.
- Golvende membraanbewegingen nemen toe als het virus van het oppervlak loskomt.
De auteurs noemen de methode geschikt om in kweekcellen in realtime te testen hoe potentiële geneesmiddelen werken. Zij wijzen ook op het gebruik voor onderzoek naar andere virussen of vaccins. Het onderzoek is gepubliceerd in PNAS. Bron: ETH Zurich.
Moeilijke woorden
- microscopiemethode — Manier om zeer kleine structuren zichtbaar te maken
- fluorescentiemicroscopie — Techniek waarbij stofjes licht geven om cellen te zien
- interactie — Wisselwerking tussen twee of meer dingen of organismen
- resolutie — Mate van detail in een afbeelding of beeld
- receptor — Eiwit op de cel dat moleculen herkentreceptoren
- membraan — Dunne laag die een cel of orgaan omgeeft
- clathrine — Structureel eiwit dat zakjes in het membraan vormt
- vesikel — Klein blaasje dat stoffen binnen de cel vervoert
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Hoe kan de ontdekking dat cellen niet passief zijn tijdens infectie invloed hebben op de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen? Geef redenen.
- Welke praktische voordelen en beperkingen ziet u bij het gebruik van ViViD-AFM in vergelijking met alleen fluorescentiemicroscopie of elektronenmicroscopie?
- Hoe kan kennis over de rol van clathrine en vesikels onderzoekers helpen bij onderzoek naar andere virussen of bij vaccinontwikkeling?
Gerelateerde artikelen
Voedsel in de klas helpt peuters wetenschap en woorden leren
Onderzoek toont dat leren met voedsel peuters helpt wetenschappelijke ideeën te begrijpen en hun woordenschat te vergroten. Het programma gebruikte lessen over zaden, recepten en materialen voor leraren bij Head Start-kinderen in North Carolina.
Cycloon Ditwah veroorzaakt zware verwoesting in Sri Lanka
Cycloon Ditwah trof Sri Lanka vorige maand en veroorzaakte grote overstromingen, aardverschuivingen en vele doden. Experts zeggen dat waarschuwingen en ruimtelijke richtlijnen niet werden opgevolgd en roepen op tot wetenschappelijke, betere planning bij het herbouwen.
PFAS in drinkwater raakt zuigelingen en veroorzaakt kosten
Een studie van de University of Arizona vond dat PFAS in grondwater verband houdt met meer zuigelingensterfte, vroeggeboorte en laag geboortegewicht. De auteurs schatten ook grote maatschappelijke kosten en pleiten voor schoonmaak en regels.