L’HIV fotografato mediante STORM

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Dora
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L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Dora » sabato 5 maggio 2012, 8:36

Esce nell’edizione online del 2 maggio del Virology Journal uno studio fatto da diversi centri universitari australiani – HIV taken by STORM: Super-resolution fluorescence microscopy of a viral infection – in cui viene superata la difficoltà incontrata dai comuni microscopi a fluorescenza di visualizzare le proteine virali, data dal fatto che le dimensioni di ogni singolo segnale di fluorescenza sono sovente maggiori della maggior parte delle particelle virali. Questo rende in concreto molto difficile individuare i meccanismi di ingresso e di replicazione del virus nella cellula.

La microscopia a super risoluzione ha la capacità di mostrare la distribuzione delle proteine con una risoluzione che si avvicina a quella della microscopia elettronica, ma senza basarsi sulle caratteristiche morfologiche delle caratteristiche esistenti del campione biologico.

In questo studio è stata utilizzata la microscopia a ricostruzione ottica stocastica diretta (dSTORM - Stochastic Optical Reconstruction Microscopy) per quantificare la distribuzione molecolare in due dimensioni delle principali proteine strutturali dell’HIV-1, prima e dopo l’infezione di cellule linfoidi.
Si è inoltre capito che le proteine della matrice [p17 o MA] e del capside [p24 o CA] dell’HIV-1 vengono sottoposte a una ristrutturazione subito dopo l’infezione. Queste proteine sono state infatti visualizzate sia nei virioni liberi, fuori dalle cellule, sia nei linfociti infetti, ed è stato possibile quantificarne le dimensioni.
Con dSTORM si è visto che, nel momento in cui il virus entrava nella cellula, le dimensioni del guscio della matrice e del core del capside aumentavano in modo significativo, se confrontate con quelle dei virioni all’esterno della cellula. Questo indica che le particelle dell’HIV hanno subito una riorganizzazione spettacolare dopo l’ingresso nella cellula target.

Secondo gli autori, questo lavoro fornisce la dimostrazione dell’utilità della dSTORM per visualizzare i mutamenti nella distribuzione delle proteine virali durante il ciclo vitale di un virus, in particolare nella fase iniziale dell’infezione.

Tutti i dettagli (per me troppo complessi), nell’articolo linkato.

Queste le foto:

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uffa2
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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da uffa2 » sabato 5 maggio 2012, 17:08

capito una fava... anzi: l'unica cosa che ho capito è che pure i virus in fotografia c'hanno la faccia da fessi :mrgreen:


HIVforum ha bisogno anche di te!
se vuoi offrire le tue conoscenze tecniche o linguistiche (c'è tanto da tradurre) o sostenere i costi per mantenere e sviluppare HIVforum, contatta con un PM stealthy e uffa2, oppure scrivi a staff@hivforum.info

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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Leon » domenica 6 maggio 2012, 13:01

Pensierini sparsi e "emotivi":

1) I virus (i retrovirus, poi, non parliamone) sono il Male nella sua essenzialità.

2) Mi auguro che nessun "cervello" italiano abbocchi all'amo del "richiamo in Patria" lanciato qualche giorno fa da questo governo schifoso di questo Paese di <edit automatico>. Questo vale sia per i cervelli autentici (fosse rimasto in Italia, un Dulbecco, anziché diventare, com'è diventato, uno dei grandi padri della virologia, avrebbe trascorso la sua vita tra scartoffie, timbri, firme e ministeri, non riuscendo a combinare nulla), sia per gli "incresciosi equivoci" (che però, anche se non li richiami, purtroppo se ne tornano con le loro zampette, come ben dimostra una vaccinara "tutta italiana" di nostra conoscenza).

3) Liberate la Cannon.



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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Dora » domenica 6 maggio 2012, 20:42

uffa2 ha scritto:capito una fava... anzi: l'unica cosa che ho capito è che pure i virus in fotografia c'hanno la faccia da fessi :mrgreen:
Chiamali fessi ...
Il lavoro degli australiani mi è parso molto interessante, per quanto anche a me i dettagli tecnici ovviamente sfuggano, perché riuscire a fotografare la struttura di certe proteine virali e addirittura il suo mutare quando il virus è fuori e dentro le cellule è una cosa quasi da fantascienza. La struttura delle proteine è così poco stabile, che basta una infinitesima alterazione del microambiente, per esempio del pH, per farla variare. E infatti, se ci fai caso, in genere, più che foto si vedono in giro dei bei disegnini con tanti colori.

Questa è la rappresentazione della p24, proteina del capside dell'HIV:

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Dora
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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Dora » domenica 6 maggio 2012, 20:45

Leon ha scritto:Pensierini sparsi e "emotivi":

1) I virus (i retrovirus, poi, non parliamone) sono il Male nella sua essenzialità.

2) Mi auguro che nessun "cervello" italiano abbocchi all'amo del "richiamo in Patria" lanciato qualche giorno fa da questo governo schifoso di questo Paese di <edit automatico>. Questo vale sia per i cervelli autentici (fosse rimasto in Italia, un Dulbecco, anziché diventare, com'è diventato, uno dei grandi padri della virologia, avrebbe trascorso la sua vita tra scartoffie, timbri, firme e ministeri, non riuscendo a combinare nulla), sia per gli "incresciosi equivoci" (che però, anche se non li richiami, purtroppo se ne tornano con le loro zampette, come ben dimostra una vaccinara "tutta italiana" di nostra conoscenza).

3) Liberate la Cannon.
Retropensieri(ni):

1) I virus e i retrovirus sono una dimostrazione della complessità del Male.

2) Auguriamoci davvero che persone come Silvestri non zampettino sulla strada à rebours della vaccinara.

3) Fate tesoro dell'ultimo studio di Carl June e LIBERATE PAULA.



Dora
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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Dora » mercoledì 29 maggio 2013, 22:04

Segnalo qui una notizia che per adesso ha solo un interessante risvolto tecnologico, ma forse fra qualche tempo potrà avere anche delle ricadute cliniche.
Dei fisici della University of Illinois insieme a dei ricercatori della University of Pittsburgh School of Medicine hanno utilizzato il supercomputer Blue Waters per identificare la precisa struttura chimica del capside dell'HIV (lo scudo di proteine che protegge l'RNA del virus) e simulare come il capside si comporta in situazioni organiche.
Per svolgere efficacemente la sua funzione, il capside deve essere abbastanza stabile per proteggere l'RNA contenuto al suo interno mentre il virus si trova al di fuori di una cellula, ma anche abbastanza malleabile da aprirsi nel momento in cui il virus infetta una cellula e deve integrarsi nella cellula ospite.
Già da qualche anno sono in sperimentazione dei farmaci per attaccare il capside, facendo in modo o da renderlo "iper-stabile", così che non sia in grado di rilasciare il materiale genetico virale, oppure meno stabile, così da distruggere l'RNA in esso contenuto.
La conoscenza dettagliata delle più di 1300 proteine che formano la struttura chimica di questo involucro permetterà di comprendere meglio come i farmaci interagiscono con questa parte fondamentale dell'HIV.

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La struttura atomica del capside dell'HIV:

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Wit, grit and a supercomputer yield chemical structure of HIV capsid

CHAMPAIGN, lll. — Researchers report that they have determined the precise chemical structure of the HIV capsid, a protein shell that protects the virus’s genetic material and is a key to its virulence. The capsid has become an attractive target for the development of new antiretroviral drugs.

The report appears in the journal Nature.

Scientists have long sought to understand how the HIV capsid is constructed, and many studies have chipped away at its mystery. Researchers have used a variety of laboratory techniques – cryo-electron microscopy, cryo-EM tomography, nuclear magnetic resonance spectroscopy and X-ray crystallography, to name a few – to peer at individual parts of the capsid in revealing detail, or to get a sense of the whole.

Until the arrival of petascale supercomputers, however, no one could piece together the entire HIV capsid – an assemblage of more than 1,300 identical proteins forming a cone-shaped structure – in atomic-level detail. The simulations that added the missing pieces to the puzzle were conducted during testing of Blue Waters, a new supercomputer at the National Center for Supercomputing Applications at the University of Illinois.

“This is a big structure, one of the biggest structures ever solved,” said U. of I. physics professor Klaus Schulten, who, with postdoctoral researcher Juan R. Perilla, conducted the molecular simulations that integrated data from laboratory experiments performed by colleagues at the University of Pittsburgh and Vanderbilt University. “It was very clear that it would require a huge amount of simulation – the largest simulation ever published – involving 64 million atoms.” (Watch a video about the research.)

Previous research had established that the HIV capsid contained a number of identical proteins. Scientists knew that the proteins were arranged into pentagons and hexagons, and guessed that the pentagons formed the most tightly rounded corners of the capsid shape seen under an electron microscope. But they did not know how many of these protein building blocks were needed, or how the pentagons and hexagons fit together to form the capsid.

Led by structural biology professor Peijun Zhang, the Pittsburgh team exposed the building blocks of the capsid to high salt conditions, leading the proteins to assemble into tubes made entirely of hexagons. Further experiments revealed interactions among specific regions of the proteins that were “critical for capsid assembly and stability, and for viral infectivity,” the researchers report.

The team also conducted cryo-electron tomography of the complete capsid, slicing it into sections to get a rough idea of its overall shape.

Perilla and Schulten used the data from these experiments and from their own simulations of the interactions between the hexamers and pentamers to conduct a series of large-scale computer simulations that accounted for the structural properties of the capsid’s building blocks.

“The work of matching the overall capsid, made of 64 million atoms, to the diverse experimental data can only be done through computer simulation using a methodology we have developed called molecular dynamic flexible fitting,” Schulten said. “You basically simulate the physical characteristics and behavior of large biological molecules but you also incorporate the data into the simulation so that the model actually drives itself toward agreement with the data.”

The simulations revealed that the HIV capsid contained 216 protein hexagons and 12 protein pentagons arranged just as the experimental data had indicated. The proteins that composed these pentagons and hexagons were all identical, and yet the angles of attachment between them varied from one region of the capsid to another.

“That is really the mystery of it,” Schulten said. “How can a single type of protein form something as varied as this thing? The protein has to be inherently flexible.”

The pentagons “induced acute surface curvature,” the researchers reported, allowing the capsid to be a closed structure that would not have been possible if the capsid were composed only of hexagons.

Possessing a chemically detailed structure of the HIV capsid will allow researchers to further investigate how it functions, with implications for pharmacological interventions to disrupt that function, Schulten said.

“The HIV capsid has actually two completely opposite properties,” he said. “It has to protect the genetic material but once it gets into the cell it has to release the genetic material. That has to happen with really good timing – too quick is not good, too slow is not good. And this is a moment when you can throw a wrench into the system.”

Some of the most potent antiviral drugs target the viral capsid, Schulten said.

“The timing of the opening of the capsid is essential for the degree of virulence of the virus,” he said. “This is where we could perhaps best interfere with HIV infection.”

The computational research was carried out at the Beckman Institute at the University of Illinois. The National Institute of General Medical Sciences at the National Institutes of Health and the National Science Foundation supported this research. The Blue Waters supercomputer is funded by the National Science Foundation.









ALTRE FONTI:



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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Dora » mercoledì 21 agosto 2013, 16:31

Tanto per riprendere l'argomento ...
Un articolo di Lesley Earl, Jeffrey Lifson e Sriram Subramaniam uscito questo mese su Trends in Microbiology (cioè Science) è una review dei lavori che hanno "colto sul fatto" l'HIV mediante microscopio elettronico in 3D: Catching HIV ‘in the act’ with 3D electron microscopy.
Gli autori discutono di come i progressi fatti nella microscopia elettronica possano aiutarci a capire meglio i meccanismi mediante i quali il virus entra nelle cellule e a impostare dei vaccini che funzionino.
A me interessa postare le foto.

Figure 1. Quaternary structure of trimeric HIV-1 spikes on intact viruses in complex with neutralizing antibodies

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Figure 2. Deep, HIV-laden channels in infected macrophages

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Figure 3. Visualization of dendritic cell–T cell contact in the context of cell–cell HIV transmission, and illustration of the sheets of dendritic cell membrane that encase the T cell

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Figure 4. 3D imaging shows interdigitation of dendritic cell and T cell membranes at the virological synapse

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Figure 5. Visualization of the entry claw formed at the contact zone between HIV and CD4+ T cells.

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Edit 21/10/2016 - sistemazione figure.
Ultima modifica di Dora il venerdì 21 ottobre 2016, 14:39, modificato 1 volta in totale.



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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Dora » venerdì 31 gennaio 2014, 11:22

Le fotografie dell'HIV sono argomento che mi affascina. È stato pubblicato ieri su PLoS PATHOGENS un lavoro del Caltech (California Institute of Technology) che di foto ne presenta alcune davvero magnifiche, fatte con una tecnica chiamata tomografia elettronica, in cui un campione di tessuto (in questo caso un pezzetto di intestino di topo umanizzato infetto da HIV-1) viene avvolto da plastica e messo sotto un microscopio ad alta potenza. Il campione di tessuto viene poi inclinato in modo incrementale e vengono scattate foto a intervalli di un grado. Tutte le immagini vengono allineate l'una con l'altra e, mediante un processo chiamato retroproiezione, trasformate in una ricostruzione in 3-D, che permette di visualizzare punti diversi all'interno del volume un pixel alla volta.
Mentre la maggior parte degli studi dell'HIV fatti con il microscopio elettronico in passato erano centrati o sul virus in sé, o su cellule in coltura, qui si vede invece il virus interagire con le cellule estratte ex vivo dal tessuto intestinale dei topi. Si vedono la struttura e il comportamento del virus quando fuoriesce dalla cellula infetta e si muove nel tessuto circostante. E si vede che i virus non escono da una cellula uno dopo l'altro, in modo casuale, ma si hanno piuttosto gruppi di virus che escono in un lasso di tempo da una medesima cellula; poi, dopo un po' di tempo, un altro gruppo, poi un altro ancora, e così via.
In sostanza, le cellule producono ondate di virus.
Inoltre, è stato visualizzato il fenomeno delle sinapsi virali e dell'infezione mediante passaggio del virus da una cellula all'altra.
Un lavoro straordinario - a mio avviso.


I dettagli possono essere visti nell'articolo: Electron Tomography of HIV-1 Infection in Gut-Associated Lymphoid Tissue

E queste sono le foto (altri foto e video possono essere visti nella sezione Supporting Information dell'articolo):

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Dora
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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da Dora » venerdì 21 ottobre 2016, 11:15

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Vi piacciono quelle piccole sfere bianche circondate da altre piccole sfere bianche lipidiche nel sangue?
È HCV, il virus dell'epatite C.
È la prima volta che viene osservato al microscopio elettronico e fotografato, nonostante sia stato scoperto quasi 30 anni fa, nel 1989.
Il lavoro è dell'INSERM, l'Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale di Tours (Unité Inserm966 « Morphogenèse et antigénicité du VIH et des virus des hépatites »), ed è stato pubblicato su Gut, una rivista del gruppo BMJ: Ultrastructural organisation of HCV from the bloodstream of infected patients revealed by electron microscopy after specific immunocapture.

No, niente, è che c'è ancora in giro qualche pazzo che nega che HCV esista ...

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bugs
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Re: L’HIV fotografato mediante STORM

Messaggio da bugs » martedì 25 ottobre 2016, 2:35

uffa2 ha scritto:capito una fava... anzi: l'unica cosa che ho capito è che pure i virus in fotografia c'hanno la faccia da fessi :mrgreen:
:lol: :lol: :lol:



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