Uforgængelig virus giver hemmelighed ved at skabe utroligt holdbare materialer

Det er ligesom virussens supermand, forbavsende hård og i stand til at overleve i et miljø, der ville opløse kød og ben. Og nu har forskere låst op for hemmelighederne ved dets uforgængelighed, muligvis give dem mulighed for at udnytte sine bemærkelsesværdige egenskaber til at skabe superholdbare materialer og bedre behandle sygdomme.

Opdagelsen afslører noget, der aldrig før er set i den naturlige verden. Potentielle anvendelser omfatter alt fra præcis levering af kræftmedicin, så de kun angriber tumorer til byggematerialer, der bedre kan modstå et jordskælvs rystelser.

"Hver gang du finder noget, der opfører sig virkelig anderledes, især noget så stabilt, det er interessant og potentielt nyttigt, "sagde forsker Peter M. Kasson, MD, Ph.d., fra University of Virginia School of Medicine. "Når du laver nysgerrighedsdrevet videnskab, der finder noget nyt, i baghovedet, du tænker, 'Hej, dette er virkelig anderledes. Hvad kan det være godt for? ' Og dette har mange potentielle applikationer. "

Fremme af nanomedicin

Virussen, Acidianus hospitalis Filamentous Virus 1, bor i varme kilder i Yellowstone National Park - boblende syrepuljer, hvor temperaturen ofte overstiger 175 grader. Virussen blev først isoleret i 2002 af David Prangishvili fra Pasteur Institute og hans kolleger. Nu, UVA -forskerne har fastslået, at den er beskyttet af en slags membranvidenskab, man aldrig tidligere har stødt på. Dens ydre pels er halvt så tyk som kendte cellemembraner, alligevel er den forbløffende stabil. Det er på grund af det usædvanlige, hesteskoformet arrangement af dets membranmolekyler, giver en lille størrelse, men bemærkelsesværdig holdbarhed, som forskere kan kopiere til mange andre formål. For eksempel, det kan tilbyde en måde at gøre mikroskopiske partikler af medicinhylde stabile, så de ikke behøver køling.

En af de mest sandsynlige anvendelser er inden for nanomedicin, som kan bruge opdagelsen til at skabe superstærke indpakninger til molekyler af lægemidler, så de kan leveres præcis, hvor de er nødvendige. For eksempel, direkte til en kræftsvulst. De holdbare indpakninger ville modstå kroppens bedste bestræbelser på at nedbryde det fremmede stof.

"Der er alle mulige muligheder inden for materialevidenskab, bygge ting, medicin, "sagde forsker Edward H. Egelman, Ph.d., fra UVA's Institut for Biokemi og Molekylær Genetik. "Vi kan bruge naturlige produkter, cellulære proteiner, osv. til at designe mange nye ting, der er nyttige. Uld, i det væsentlige, er hår, og det bruges i vid udstrækning til at lave tekstiler. Det er et protein. Så der er mange konsekvenser for at bruge dette til at bygge nye materialer. "

Han bemærkede, at teflon er et godt eksempel på videnskab på lignende måde. "Teflon blev ikke opfundet som en måde at lave non-stick køkkengrej, "sagde han." Det blev fundet af kemikere ved et uheld, men det viste sig meget nyttigt. "

Fed videnskab

For at låse op for hemmelighederne ved den uforgængelige virus, Egelman brugte kraften i UVAs mægtige Titan Krios elektronmikroskop, et mikroskop så følsomt, at det måtte begraves under jorden for at beskytte det mod den mindste vibration. Kasson brugte derefter avanceret computermodellering til at bestemme den underlige form af lipidmembranmolekylerne. "Grundlæggende, vi koder alt, hvad vi ved om disse molekylers fysik og kommer derefter med modeller, der både er i overensstemmelse med den grundlæggende fysik og i overensstemmelse med observationer fra elektronmikroskopet, "forklarede Kasson, af UVAs afdeling for molekylær fysiologi og biologisk fysik.

Egelman og Kasson var overraskede over, hvad de fandt, noget så usædvanligt og så potentielt nyttigt. "Det er forbløffende, hvor meget vi stadig ikke ved om livet, som det eksisterer på Jorden - i bunden af ​​havet, i dybhavsventiler, eller steder som Yellowstone eller Island, hvor du har disse meget mærkelige miljøer, vi synes er ugæstfrie for livet, "Sagde Egelman." Men de ting, der bor der, de kan se på vores miljø og tænke, 'Mærkelig.'"

Fund offentliggjort

Forskerne har offentliggjort deres opdagelse i det videnskabelige tidsskrift eLIFE . Teamet bestod af Egelman, Kasson, Frank DiMaio, Xiong Yu, Soizick Lucas-Staat, Mart Krupovic, Stefan Schouten og Prangishvili.