Webbläsaren som du använder stöds inte av denna webbplats. Alla versioner av Internet Explorer stöds inte längre, av oss eller Microsoft (läs mer här: * https://www.microsoft.com/en-us/microsoft-365/windows/end-of-ie-support).

Var god och använd en modern webbläsare för att ta del av denna webbplats, som t.ex. nyaste versioner av Edge, Chrome, Firefox eller Safari osv.

Cellens mekaniska skydd ger nya redskap i kampen mot herpes

Bilden visar rekonstruktion av humant herpes simplexvirus typ 1. Genomskärningen visar tätt packat herpes DNA (grönt) i virusets kapsid. Elektronmikroskopibild. Bild.
Bilden visar rekonstruktion av humant herpes simplexvirus typ 1. Genomskärningen visar tätt packat herpes DNA (grönt) i virusets kapsid. Elektronmikroskopibild. Bild: Alex Evilevitch.

Med målet att finna nya angreppssätt för att behandla virusinfektioner har forskaren Alex Evilevitch under många år studerat mekanismer bakom herpesinfektion och virusets fysikaliska egenskaper. I en ny studie om herpesvirusets smarta modus operandi har han undersökt hur mekaniken i cellkärnan påverkas av herpesviruset och hur cellkärnan motstår de påfrestningar som den utsätts för av viruset. Studien publiceras i PNAS.

Virus består av ett tunt proteinhölje, en kapsid, och innanför ligger dess arvsmassa, generna. När herpesvirus infekterar en cell produceras mängder av genetiskt material som förökar sig och därmed upptar allt större del av utrymme inuti cellkärnan. Detta leder till vad Alex Evilevitch beskriver som en mekanisk belastning på kärnhöljet och att kärnhöljet riskerar att brista. Ur herpesvirusets perspektiv och fortlevnad är detta scenario inte alls bra – för herpesviruset är det avgörande att cellkärnan förblir hel så att möjligheterna att föröka sig maximeras.

Outforskat område

– Området är till stor del outforskat. Men med ökad förståelse för hur mekaniken i cellkärnan påverkas av det infekterande herpesviruset kan vi förstå hur det är möjligt för cellkärnan att motstå de påfrestningarsom den utsätts för av viruset. Mekaniken förhindrar för tidig skada på kärnhöljet och DNA-kopieringsmaskineriet i cellkärnan, och det utnyttjas av viruset för att replikera sig, förklarar Alex Evilevitch, som lett studien vid Lunds universitet.

Detta kom forskarna fram till genom att undersöka hur cellkärnan påverkades av DNA-injektion med humant herpes simplexvirus typ 1 (HSV-1) in i cellkärnan under en herpesinfektion. Med hjälp av ett atomkraftmikroskop undersökte forskarna intakta cellkärnors svar på HSV-1-DNA, alltså hur cellen anpassar sig och förändras i olika skeden av en virusinfektion. Det är ett robust mekaniskt svar som syftar till att upprätthålla kärnans integritet och funktionalitet som krävs för förökning av herpesvirus i cellkärnan.

 

Bilden visar att atomkraftmikroskop kan användas för att se hur viruskapsider binder till kärnmembranet, vilket i sin tur tillåter mätningar av mekaniska förändringar i cellkärnan i samband med en herpesinfektion. foto.

Bilden visar att atomkraftmikroskopi kan användas för att se hur viruskapsider binder till kärnmembranet, vilket i sin tur tillåter mätningar av mekaniska förändringar i cellkärnan i samband med en herpesinfektion.
– Man har aldrig tidigare lyckats att visualisera virala partiklar på cellkärnor med hjälp av atomkraftmikroskopi.  Styrkan med atomkraftmikroskopi är att man kan mäta mekaniska egenskaper av biologiska objekt till skillnad från andra mikroskopimetoder som exempelvis fluorescencemikroskopi eller elektronmikroskopi, säger Alex Evilevitch. Bild: Alex Evilevitch

 Kärnmekaniken i cellen som svar på virusinfektion har inte undersökts tidigare. Våra observationer av cellens mekaniska anpassning, möjliggör för viruset att utnyttja cellens DNA-replikationsmaskineri för att maximera sin förökning i cellen. Att förstå den övergripande mekaniken som reglerar virusets livscykel avslöjar nya antivirala mål för behandling. Ett sådant biofysikaliskt tillvägagångssätt vid bekämpandet av virus är mindre känsligt för mutationer och öppnar upp för en viktig ny strategi för behandling av virus med höga mutationshastigheter eller andra undvikande strategier, som annars är en stor utmaning inom vaccinutveckling, avslutar Alex Evilevitch.

Den vetenskapliga artikeln "Intranuclear HSV-1 DNA ejection induces major mechanical transformations suggesting mechanoprotection of nucleus integrity "är publicerad i PNAS, 21 februari 2022.  

Studien har finansierats med medel från Vetenskapsrådet och Mats Paulsson stiftelse

    bild på alex evilevitch. foto.

    Alex Evilevitch, universitetslektor och forskargruppschef. Foto: Agata Garpenlind.

    Länk till hans profil i forskningsportalen

    Relaterad information

    Länkar till artiklar publicerade av Lunds universitet om Alex Evilevitch tidigare studier kring herpesvirus:

    Intresserad av forskning och samhälle?
    Prenumerera på Apropå!

    I nyhetsbrevet Apropå varvas senaste nytt från Lunds universitet med kommentarer till aktuella samhällshändelser från några av våra 5000 forskare.