समझाया: वायरस का 'कोरोना' हेयरपिन के आकार में कैसे बदल जाता है - और क्यों - जनवरी 2023

SARS-CoV-2 स्पाइक प्रोटीन के फ्रीज फ्रेम मानव कोशिका के साथ फ्यूज होने के बाद आकार में नाटकीय परिवर्तन दिखाते हैं। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि यह हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली को विचलित करने में मदद कर सकता है; टीके के विकास में निष्कर्ष मायने रख सकते हैं

स्पाइक प्रोटीन सहित SARS-CoV-2 की संरचना। (स्रोत: विकिपीडिया)

SARS-CoV-2 के स्पाइक प्रोटीन - कोरोनवायरस में 'कोरोना' जो कोविड -19 रोग का कारण बनता है - ने अभी-अभी नए रहस्यों का खुलासा किया है। शोधकर्ताओं ने पाया है कि स्पाइक प्रोटीन अपने आप को मानव कोशिका से जोड़ने के बाद अपना रूप बदल लेता है, अपने आप में फोल्ड हो जाता है और एक कठोर हेयरपिन आकार लेता है। शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों को साइंस जर्नल में प्रकाशित किया है, और उनका मानना ​​है कि ज्ञान टीके के विकास में मदद कर सकता है।





स्पाइक प्रोटीन क्या है?

यह एक प्रोटीन है जो एक कोरोना वायरस की सतह से निकलता है, जैसे ताज या कोरोना की स्पाइक्स - इसलिए इसका नाम 'कोरोनावायरस' है। SARS-CoV-2 कोरोनावायरस में, यह स्पाइक प्रोटीन है जो मानव कोशिका में संक्रमण की प्रक्रिया शुरू करता है। यह कोशिका में प्रवेश करने और स्वयं की कई प्रतियां बनाने से पहले स्वयं को एक मानव एंजाइम से जोड़ता है, जिसे ACE2 रिसेप्टर कहा जाता है।

नए शोध में क्या पाया गया है?

क्रायोजेनिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (क्रायो-ईएम) की तकनीक का उपयोग करते हुए, डॉ बिंग चेन और बोस्टन चिल्ड्रन हॉस्पिटल के सहयोगियों ने सेल के साथ संलयन से पहले और बाद में स्पाइक प्रोटीन को इसके दोनों आकारों में फ्रीज-फ़्रेम किया है।





मानव कोशिका के साथ संलयन से पहले और बाद में SARS-CoV-2 की क्रायो-ईएम छवियां। पोस्टफ़्यूज़न का आकार कठोर हेयरपिन की तरह होता है। (स्रोत: डॉ बिंग, चेन, बोस्टन चिल्ड्रेन हॉस्पिटल द्वारा प्रदान किया गया)

स्पाइक प्रोटीन ACE2 रिसेप्टर के साथ बंध जाने के बाद छवियां हेयरपिन के आकार में एक नाटकीय परिवर्तन दिखाती हैं। वास्तव में, शोधकर्ताओं ने पाया कि आफ्टर शेप फ्यूजन से पहले भी खुद को दिखा सकता है - बिना वायरस के किसी सेल से बंधे बिना। स्पाइक समय से पहले अपने वैकल्पिक रूप में जा सकता है।

इसका क्या मतलब है?

डॉ चेन का सुझाव है कि वैकल्पिक आकार अपनाने से SARS-CoV-2 को टूटने से बचाने में मदद मिल सकती है। अध्ययनों से पता चला है कि वायरस विभिन्न सतहों पर विभिन्न अवधियों के लिए व्यवहार्य रहता है। चेन का सुझाव है कि कठोर आकार इसकी व्याख्या कर सकता है।



अधिक महत्वपूर्ण रूप से, शोधकर्ता अनुमान लगाते हैं कि पोस्टफ्यूजन फॉर्म SARS-CoV-2 को हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली से भी बचा सकता है।

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यह किस प्रकार से प्रतिरक्षी तंत्र से विषाणु की रक्षा कर सकता है?

पोस्टफ्यूजन आकार एंटीबॉडी को प्रेरित कर सकता है जो वायरस को बेअसर नहीं करते हैं। असल में, इस रूप में स्पाइक्स प्रतिरक्षा प्रणाली को विचलित करने वाले डिकॉय के रूप में कार्य कर सकते हैं।

विशेष रूप से पोस्टफ्यूजन राज्य को लक्षित एंटीबॉडी झिल्ली संलयन (वायरल प्रविष्टि) को अवरुद्ध करने में सक्षम नहीं होंगे क्योंकि इस प्रक्रिया में बहुत देर हो चुकी होगी। यह एचआईवी जैसे अन्य वायरस के क्षेत्र में अच्छी तरह से स्थापित है, चेन ने बताया यह वेबसाइट , ईमेल द्वारा।



सिद्धांत रूप में, यदि दोनों अनुरूपताओं ने न्यूट्रलाइजिंग एपिटोप्स (एंटीबॉडी द्वारा लक्षित वायरस का हिस्सा) साझा किया, तो पोस्टफ्यूजन फॉर्म भी एंटीबॉडी को निष्क्रिय करने के लिए प्रेरित कर सकता है, चेन ने कहा। लेकिन क्योंकि दो संरचनाएं अक्सर बहुत भिन्न होती हैं, विशेष रूप से, SARS-CoV-2 और HIV के मामले में, मुझे लगता है कि यह बहुत संभावना नहीं है कि पोस्टफ्यूजन फॉर्म एक इम्युनोजेन के रूप में उपयोगी होगा, उन्होंने समझाया।

क्या दोनों रूपों में कोई समानता है?

हां, पहले और बाद के दोनों रूपों में चीनी के अणु होते हैं, जिन्हें ग्लाइकान कहा जाता है, उनकी सतह पर समान रूप से स्थान पर होते हैं। ग्लाइकेन्स एक और विशेषता है जो वायरस को प्रतिरक्षा का पता लगाने से बचने में मदद करती है।



वैकल्पिक आकार के बारे में ज्ञान कैसे उपयोगी है?

शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि निष्कर्षों का टीके के विकास पर प्रभाव पड़ता है। कई टीके जो वर्तमान में विकास में हैं, प्रतिरक्षा प्रणाली को उत्तेजित करने के लिए स्पाइक प्रोटीन का उपयोग करते हैं। लेकिन इनमें प्रीफ़्यूज़न और पोस्टफ़्यूज़न रूपों के अलग-अलग मिश्रण हो सकते हैं, चेन ने कहा। और यह उनकी सुरक्षात्मक प्रभावकारिता को सीमित कर सकता है।

चेन ने अपनी प्रीफ्यूजन संरचना में स्पाइक प्रोटीन को स्थिर करने की आवश्यकता पर बल दिया ताकि पोस्टफ्यूजन राज्य की ओर ले जाने वाले गठनात्मक परिवर्तनों को अवरुद्ध किया जा सके। यदि प्रोटीन स्थिर नहीं है, तो एंटीबॉडी को प्रेरित किया जा सकता है लेकिन वे वायरस को रोकने के मामले में कम प्रभावी होंगे, उन्होंने कहा।



चेन ने द इंडियन एक्सप्रेस को बताया कि एक गाइड के रूप में हमारी प्रीफ्यूजन संरचना का उपयोग करते हुए, हमें प्रीफ्यूजन स्थिति की नकल करने के लिए बेहतर (स्थिर उत्परिवर्तन पेश करना) करने में सक्षम होना चाहिए, जो एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं को निष्क्रिय करने में अधिक प्रभावी हो सकता है। हम ऐसा करने की प्रक्रिया में हैं यदि टीकों का पहला दौर उतना प्रभावी नहीं है जितना हम सभी आशा करते हैं।

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