Коронавирус модель своими руками

Профессор Гундаров: История с коронавирусом заслужила международный трибунал

Ученый сравнил пандемию с социальным шизоидным психозом

-Опять активизировались слухи о новых антикоронавирусных ограничениях. Нужны они сейчас?

— Выборы провели — можно опять закручивать гайки. В состоянии психоза может быть что угодно. На самом деле, никаких ограничений сейчас не нужно. В Великобритании и Сингапуре плюнули и уже отказались от масок и всего, надоело им. Но там люди чаще бунтовали. И ситуация сейчас у них не хуже, чем у остальных. Больше года в это во все играли, пора подводить итоги. Кого снимать с работы, кого в тюрьму, кого заставить расплачиваться за ущерб.

Чем больше набирается информация, тем становится яснее и убедительнее наша позиция трезвых нормальных ученых, которые высказывали эти соображения еще год тому назад и предупреждали власть о том, что нужно прекратить заниматься самоуправством — я имею в виду политиков, не только наших, но и мировых, которые решили, что они разбираются во всем, включая и такую «ерунду» как вакцинация.

Вокруг Путина вдруг внезапно заболело несколько десятков человек — людей, наверняка вакцинированных неоднократно, тестируемых и наблюдаемых, соблюдающих карантин и санитарные меры. И вдруг — неожиданная вспышка у нескольких десятков человек, это как? Просто идут сезонные вспышки. Вот опять уже пошел очередной рост заболеваемости и смертности.

На самом деле, практика уже показала: вакцинируйся — не вакцинируйся, надевай маски — не надевай маски, строго следить за ношением масок — не строго — все равно: вспышки были, есть и будут.

-Что с нашими вакцинами? Путин после Спутника ушел на самоизоляцию, выпуск Ковивака приостановили, Эпивак не найти.

— Получается, теперь и президент не уверен в качестве вакцины. Все оказалось пузырем. Полный хаос, бардак.

У нас разрешали применение вакцин через 4-5 месяцев после того, как началось производство этих вакцин. Вот что творят политики в фазе психоза, который сами же и раскрутили! Это — преступление. Сейчас начинаем расхлебывать. Нужно прямо им говорить: вы нарушили все эпидемические требования и запустили в производство препарат, не прошедший весь цикл испытаний. Бедные израильтяне, которые уже все не по разу вакцинировались — а какой у них сейчас рост заболеваемости! Монголия — жила себе спокойно с естественной социальной дистанцией от юрты до юрты, а когда их провакцинировали — взлетела смертность. Это все результат самоуправства, когда власти берут на себя те полномочия, с которыми не могут справиться.

Изготовление вакцин — это очень сложный процесс, который занимает не менее 2-ух лет. Путин продвигает идею санитарного щита. Да верните вы просто нормально санитарно-эпидемиологическую службу, которая была в советские годы, и никаких щитов! Путин же поставил задачу за 4 дня подготовить тесты на определение любого нового вируса. Дорогой Владимир Владимирович, невозможно за 4 дня сделать качественный тест, как невозможно, чтобы женщины рожали за 3 месяца вместо 9.

-В России пропагандируют ревакцинацию, но рекомендации ВОЗ и статьи в авторитетном научном журнале «Ланцет» содержат противоположные выводы. Кто прав?

Игорь Гундаров, эпидемиолог, медицинский статистик:

— Пресс-секретарь президента Дмитрий Песков сказал, что люди в окружении Путина заболели, потому что не ревакцинировались. А кто такой Песков в иммунологии? Он же не лезет в дизентерию! Поразительно — комментарии дают вице-мэр Москвы Ракова, Песков. Я думаю, придет пора нам провести международный трибунал. Причем, не над людьми, а над тем явлением тотального социального шизоидного психоза, с которым впервые в истории столкнулось человечество. Я социальный врач, и поставил диагноз — идет пандемия социального психоза шизоидного типа.

Сейчас требуют и детей вакцинировать. Изготовили вакцину для подростков. Подают как «прорыв» в эпидемиологии. У детей что, другой вид коронавируса? Вакцина против туберкулеза для детей и взрослых одна и та же, а с ковидом по-другому? Потом будет вакцина для женщин, мужчин, новорожденных детей и т д — это уже маразм и запредельные коммерческие интересы «Большой Фармы», которая не имеет отношения к реальной эпидемиологии.

Читайте также:  Поделки своими руками ребенку 5 лет осень

Источник

Коронавирус модель своими руками

В студии биомедицинской визуализации Visual Science создана наиболее детальная и научно достоверная трехмерная модель вируса SARS-CoV-2 в атомном разрешении. Модель основана на современных научных данных о строении коронавирусов, а также комментариях ведущих вирусологов, занимающихся изучением этой группы вирусов. Это наиболее достоверная модель из представленных на данный момент. При ее создании в Visual Science были использованы подходы и методы, применяемые в фундаментальных и прикладных научных исследованиях.

Модель SARS-CoV-2 является частью некоммерческого проекта студии Visual Science Зоопарк вирусов, в рамках которого уже созданы модели ВИЧ, гриппа A/H1N1, вируса Эбола, вируса папилломы человека и вируса Зика.

Модели и визуализации, созданные в рамках Зоопарка вирусов, отмечены призами журнала Science и Национального научного фонда США, и были опубликованы в ведущих медиа, среди которых Science, Nature Medicine, The New York Times, The Washington Post, Scientific American, Wired UK, Der Spiegel, Stern, National Geographic, GEO и другие.

В свойственном им завораживающем стиле, талантливые иллюстраторы из Visual Science создали модель вирусной частицы SARS-CoV-2. В мельчайших деталях она демонстрирует зрелую частицу с поверхностными белками, встроенными в мембрану. Вид со срезом показывает нуклеокапсид внутри частицы. Эти великолепные изображения позволяют лучше понять организацию вируса, а для неспециалистов, сделать вирус, инфецирующий миллионы людей, практически осязаемым.

— Винсент Раканиелло, Хиггинсовский профессор Департамента Микробиологии и Иммунологии Колумбийского университета, Нью-Йорк.

Отличная работа с поверхностными белками и иллюстрациями! По-настоящему хорошо сделано. Поверхностные выросты показаны настолько аккуратно, насколько это в принципе возможно, опираясь на современные данные. Изображения великолепны.

— Джейсон МакЛиллан, профессор, Департамент биомолекулярных наук Университета Техаса в Остине

Ого, это по-настоящему здорово. Мне нравится вариант, когда частица открыта, и видно РНП — новая любимая модель SARS-CoV-2.

— Бенджамин Ньюман, профессор, глава Отдела биологических наук Техасского механико-агрикультурного университета Тексаркана

Модель была построена на основании предположений, происходящих из всех доступных на данный момент сведений. Это хорошая модель. Тем не менее, надо иметь в виду, что исходные структуры С-концевых участков нуклеокапсида были получены без РНК. Присоединение РНК, вероятно, еще компактизует структуру, благодаря сильным РНК-белковым взаимодействиям.

— Профессор Тай-хуанг Хуанг, заслуженный научный сотрудник Отделения структурной биологии Института биомедицинских наук Академии Синика, Нанканг, Тайпей

Строение коронавируса SARS-CoV-2

Вирионы коронавирусов имеют грубо сферическую или овальную форму. Второй вариант преобладает, а диаметры частиц могут варьироваться в пределах от 50 до 150 нанометров [23, 24]. Морфология вируса в нашей модели основана на данных о форме родственного вируса SARS-CoV, полученных с помощью электронной микроскопии [25, 26].

На поверхности вирусной частицы располагаются выросты, которыми вирус взаимодействует с заражаемой клеткой, запуская инфекцию. Каждый такой вырост состоит из трех одинаковых белков S. Эти белки разделены на три части: S1 на самом верху взаимодействует с рецептором клетки, а S2 и S2′ запускают процесс слияния вирусной мембраны с клеточной.

Поверхностные белки вируса SARS-CoV-2

Поверхностные белки вируса SARS-CoV-2

Дэниелом Враппом и соавторами из группы Джейсона МакЛиллана была опубликована структура поверхностного белкового комплекса SARS-CoV-2 полученная методами криоэлектронной микроскопии. Структура демонстрирует не весь комплекс и содержит только верхние его части [27]. Полная модель должна также включать «стебель», на котором располагаются поверхностные домены, трансмембранный и внутренний участки.

Согласно авторам, фрагмент поверхностного белка, непосредственно связывающийся с рецептором, расположен на своего рода шарнирной структуре, и способен отгибаться вверх для осуществления этого взаимодействия. Наша модель показывает оба состояния, равно как и промежуточные состояния.

Читайте также:  Маты для теплого пола своими руками

Поверхностные белки сильно гликозилированы, что помогает вирусу скрываться от защитных систем организма, однако конкретные сайты и степень гликозилирования пока являются предметом дискуссии [28].

Поверхностные белки не только имеют трансмембранные участки, они также дополнительно закреплены в мембране с внутренней стороны частицы при помощи присоединенных остатков пальмитиновой кислоты, что показано в модели [29, 30].

Средний коронавирусный вирион содержит порядка 90 поверхностных белковых комплексов [24].

Белок матрикса, или мембранный белок (М), играет ключевую роль в сборке вируса, поскольку привлекает все остальные элементы к месту сборки. Он образует димеры, которые существуют в двух формах — длинной и компактной. Оба варианта помещены в мембрану [31].

Компактные димеры М, вероятно, отличаются от длинных наличием дополнительной спирали, погруженной во внутренний слой мембраны. Когда этот участок из мембраны удаляется, соседние фосфолипиды занимают место белковой спирали, вследствие чего мембрана меняет кривизну, и начинается процесс почкования вируса [32, 33].

Белки М взаимодействуют друг с другом, с другими компонентами и с мембраной, которую вирус захватывает из зараженной клетки, в которой образуется. В результате формируется вирусная оболочка. Расстояние между димерами М-белков составляет порядка 3-4 нанометров. Длинные формы белка также взаимодействуют с нуклеокапсидом вируса, чтобы упаковать его в частицу.

Наружные части М-белков имеют сайты гликозилирования. Всего в одном вирионе находится порядка 500 димеров белка, большинство из которых представлено длинной формой [31].

Белок оболочки Е представлен малым числом копий. Он формирует пентамерные ионные каналы, которые нарушают строение клеточных мембран в ходе почкования вирусов [34].

Е-белки взаимодействуют с М и N белками в ходе сборки вируса, также как и с неструктурными вирусными белками 3а и 7а. Е-белки могут быть пальмитоилированы. Всего на целый вирион приходится несколько копий этого белка (24).

Нуклеокапсид и упаковка генома

Нуклеокапсидные белки упаковывают вирусную РНК и играют фундаментальную роль в сборке вирусной частицы. Структура нуклеокапсида коронавирусов в настоящее время описана не во всех деталях. Наша модель демонстрирует одну из возможных упаковок, при создании которой мы старались учесть максимальное число известных данных.

Срез мембраны вируса. Фрагмент нуклеокапсида SARS-CoV-2. Белок оболочки вируса.

Срез мембраны вируса. Фрагмент нуклеокапсида SARS-CoV-2. Белок оболочки вируса.

Срез мембраны вируса. Фрагмент нуклеокапсида SARS-CoV-2. Белок оболочки вируса.

Нуклеокапсидный белок коронавирусов содержит несколько участков с высоким уровнем внутренней неупорядоченности. В белке можно выделить два глобулярных домена: С-концевой и N-концевой, а также линкер между ними, отдельные неупорядоченные петли и хвосты [35].

Среди полученных на данный момент методами криоэлектронной микроскопии и кристаллографии сведений о строении нуклеокапсида коронавирусов, можно выделить следующие:

  • — С-концевые домены формируют димеры из прочно связанных мономеров, димеризация N-концевых доменов достоверно не показана для растворов [36];
  • — Оба глобулярных домена могут взаимодействовать с РНК;
  • — Внутри вирионов элементы нуклеокапсида связаны в некую цепь или спираль толщиной порядка 15 нанометров [37]. Нуклеокапсид занимает не весь объем частицы, самый центр часто им не заполнен [24];
  • — Олигомеризация нуклеокапсидных белков с более высокой вероятностью осуществляется в основном через С-концевые домены;
  • — Непосредственно под вирусной оболочкой нуклеокапсидные белки взаимодействуют своими гибкими С-концевыми участками с С-концевыми участками матрикса [24];
  • — Не вся РНК вируса может быть связана с нуклеокапсидными белками.

Белки клетки-хозяина и неструктурные белки вируса

Исследования SARS-CoV показывают, что в вирионы могут попадать не только основные структурные белки S, M, N и E, но также и белки из клетки-хозяина или неструктурные и регуляторные белки вируса, которые обычно нужны для того, чтобы организовывать синтез компонентов новых частиц [24]. Часть таких элементов включена в модель для иллюстрации данной особенности.

Неструктурный белок 3

Неструктурный белок 3 — это крупный мультидоменные белок, кодируемый вирусным геномом. Он имеет РНК-связывающую и пептидазную активности. Считается, что он может выполнять роль хаба, взаимодействующего со множеством других вирусных компонентов [38].

Читайте также:  Кухонный гарнитур для летней кухни своими руками

Циклофилин A (Пептидил-пролил цис-транс изомераза А)

Белки этой группы способствуют пространственному сворачиванию белков. Циклофилин А катализирует цис-транс изомеризацию иминокислоты пролина в составе белков. Показано, что человеческий циклофилин может взаимодействовать с нуклеокапсидом коронавирусов [39].

Актин — это очень распространенный в цитоплазме белок. По этой причине он часто обнаруживается в вирусных частицах, вместе с другими структурными белками [38].

Белок теплового шока 90-альфа

Белки теплового шока часто и в больших количествах встречаются в цитоплазме клеток, особенно если клетки подвержены стрессу. БТШ способствуют созреванию и правильной укладке многих других белков, в том числе вирусных, поэтому часто могут обнаруживаться в вирусных частицах [38].

Нуклеокапсидные белки коронавирусов фосфорилируется киназами клетки-хозяина. Это может приводить к тому, что киназы упаковываются в частицы [39].

Процесс моделирования

При моделировании была взята за основу структура 6VSB из базы Protein Data Bank. К ней были добавлены внутренние домены белка, трансмембранная часть и «стебель» из трех переплетенных альфа-спиралей, принадлежащих к разным мономерам в составе тримера. Также были добавлены короткие подвижные цепи, не присутствующие в исходной структуре, полученной методом криоэлектронной микроскопии.

Есть порядка 60 аминокислотных остатков, которые, по-видимому, формируют тройную спираль до трансмембранного участка, который начинается на 1208 аминокислоте.

— Джейсон МакЛиллан, профессор, Департамент биомолекулярных наук Университета Техаса в Остине

В модель включены разные варианты поверхностных белковых комплексов, отличающиеся положением домена, связывающегося с рецептором. Большинство комплексов имеет один домен в отогнутом состоянии, согласно литературным данным.

На данный момент мы знаем, что большинство поверхностных белков имеют один рецептор-связывающий домен отогнутым, хотя угол, вероятно, варьируется.

— Джейсон МакЛиллан, профессор, Департамент биомолекулярных наук Университета Техаса в Остине

Гликозилирование воспроизведено частично по структуре 6VSB, а частично с использованием сервера Glyprot. Цистеиновый остаток в позиции 1241 в каждом мономере пальмитоилирован.

Модели белков матрикса были получены de novo с использованием сервера I-TASSER. Вероятные димерные формы были отобраны на основе проведенного молекулярного докинга с укороченными формами М-мономеров, после чего в модели были добавлены недостающие фрагменты. Модели длинной и компактной форм М-белка были сделаны с использованием разных положений предположительной амфипатической альфа-спирали. N-концевые участки белков были гликозилированы по аспарагину в позиции 5 при помощи сервера Glyprot.

Нам известно, что концевые участки М-белков контактируют с нуклеокапсидом, и это наблюдается в 4-5 нанометрах от внутренней стороны мембраны.

— Бенджамин Ньюман, профессор, глава Отдела биологических наук Техасского механико-агрикультурного университета Тексаркана

В модели компактные формы белка расположены только в более цилиндрической части вириона, тогда как длинные формы, ассоциированные с большей кривизной мембраны, располагаются по всей поверхности, концентрируясь на полюсах частицы.

Модель для Е-белка SARS-Co-V2 была получена при помощи гомологичного моделирования на основе доступных структур аналогичных белков родственных коронавирусов с применением I-Tasser 5.0, Pymol, i3DRefine и Gromacs.

Были использованы доступные в базах структуры для отдельных нуклеокапсидных доменов родственных вирусов и непосредственно SARS-Co-V2. Для определения возможных вариантов взаимного расположения этих доменов проводился молекулярных докинг. После взаимного расположения глобулярных доменов был проведен докинг подвижного фрагмента РНК, чтобы определить вероятные места связывания генома с белками. После этого были добавлены линкер и подвижные концевые участки.

В центре структуры расположены тетрамеры из димеров С-концевых участков, аналогично тому, как демонстрируется в структуре 2CJR из Protein Data Bank. N-концевые домены нуклеокапсидного белка фиксируют РНК по периферии. Подвижные С-концевые участки направлены наружу от центральной части олигомерной структуры.

Белки клетки-хозяина и неструктурные белки вируса

Для добавления этих элементов были взяты готовые структуры из баз ModBase, PDB, а также сайта Zhang Lab [40].

О других характеристиках вируса подробнее читайте в разделе с научной анимацией SARS-CoV-2.

Источник

Оцените статью
Своими руками