Новости химической науки > «Весы» для вирусов

Вирусы являются простейшей формой жизни на нашей планете и состоят только из ДНК или РНК и белковой оболочки. Вирусы являются вторым по распространенности типом живых организмов в биосфере земли (после прокариотов). В океанах вирусы представляют собой наиболее распространенную форму жизни.

Для того чтобы лучше понять структуру и характеристики этих генетически варьируемых живых организмов, было бы весьма полезным определение их масс, а также распределение значения массы в рамках популяции вирусов.

Методы определения масс вирусов, использовавшиеся до настоящего времени, характеризуются погрешностью в 15%, что не позволяет использовать их для точного определения масс и построения диаграмм молекулярно-массового распределения вирусов в пределах колонии.

Некоторые типы вирусов. На красном фоне – вирусы, поражающие животных и человека, на зеленом – растения, на синем – бактериофаги. (Рисунок с сайта Американского Института Вирологии).

Научная группа из Американского Института Вирологии под руководством Хуан-Ченг Чанга (Huan-Cheng Chang) разработала новую концепцию измерения масс вирусов, позволяющую увеличить точность определения.

Суть предложенного метода состоит в следующем: вирусы переводят в газовую фазу, заряжают с помощью потока электронов и ускоряют в электрическом поле. Далее для фракционирования вирусов применяется индуцированная лазером акустическая десорбция (laser-induced acoustic desorption LIAD). Частицы вирусов высвобождаются из образца под воздействием звуковых волн, индуцируемых лазерным излучением. Десорбированные вирусы попадают в «ионную ловушку», которая представляет собой электрическое поле, удерживающее заряженные частицы за счет геометрии силовых линий и переменного напряжения.

Пойманные в ловушку вирусы готовы к определению массы. Лазер облучает ловушку, если в ней содержится частица, лазерный луч рассеивается, после чего детектируется через прозрачные поверхности ловушки. Порция света попадает на зарядово-связанную камеру, которая фиксирует пробег захваченной частицы. Другая порция света попадает в измерительный прибор, который с высокой точностью анализирует светорассеяние, обусловленное колебаниями вирусной частицы в ионной ловушке. Частота и амплитуда колебаний зависит от массы и заряда вируса.

Разработанный метод позволил определить массы вирусов трех различных типов с погрешностью измерения не более одного процента Значения масс вирусов наряду с другими результатами анализа могут, например, использоваться в определении количества строительных блоков в белковой оболочке вируса или количества копий генетического материала в теле вируса.

Источник: Angewandte Chemie International Edition 2006, 45, 8131