ไวรัสทำให้เซลล์ร่างกายทำงานอย่างไร

งานวิจัยนี้เป็นความร่วมมือระหว่างนักอณูชีววิทยาและนักฟิสิกส์ "นักอณูชีววิทยามีความรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานของเซลล์และการทำงานร่วมกันระหว่างส่วนต่างๆ ระหว่างเซลล์ ในขณะที่นักฟิสิกส์มีความเชี่ยวชาญและมีเทคนิคที่จะสามารถวัดและวิเคราะห์กระบวนการทางกายภาพได้" Lene Oddershede นักฟิสิกส์จาก Niels Bohr Institute มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนกล่าว งานสหวิทยาการระหว่างฟิสิกส์และชีววิทยามีผลอย่างมากและจะตีพิมพ์ในวารสาร PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences ในวันที่ 3 เมษายน นักวิจัยได้ศึกษาว่าไวรัสใช้ประโยชน์จากเครื่องจักรของเซลล์มนุษย์เพื่อผลิตโปรตีนที่ไวรัสต้องการเพื่อเพิ่มจำนวนไวรัสใหม่นับพันล้านตัวได้อย่างไร ไวรัสแทรกซึมเข้าไปในเซลล์เจ้าบ้านซึ่งมันจะปลดปล่อย RNA ซึ่งเป็นสำเนาของ DNA ซึ่งเป็นมรดกทางวัตถุ RNA เป็นเหมือน 'หนังสือทำอาหาร' ซึ่งมีสูตรอาหารของโปรตีนที่ไวรัสต้องการสำหรับการจำลองแบบ กระบวนการทำงานของไวรัส เซลล์มีไรโบโซมซึ่งเป็น 'มอเตอร์โมเลกุล' ชนิดหนึ่ง ซึ่งเคลื่อนที่ไปตาม RNA และอ่านรหัสสำหรับโปรตีนที่จะผลิตเพื่อตอบสนองความต้องการของเซลล์ที่มีชีวิต หน้าที่ของไรโบโซมคือการอ่านรหัสของเซลล์โฮสต์ แต่ไวรัสมีเคล็ดลับพิเศษที่ทำให้ RNA ของมันคล้ายกับเซลล์โฮสต์ ดังนั้น ไรโบโซมของเซลล์โฮสต์จะเริ่มอ่าน RNA ของไวรัสและสร้าง โปรตีนที่ไวรัสร้องขอ กล่าวอีกนัยหนึ่ง เชื้อไวรัส อาจถูกมองว่าเป็นปรสิต ใช้ประโยชน์จากเซลล์มนุษย์เพื่อดำรงชีวิตและเพิ่มจำนวน Viral RNA คล้ายกับ RNA ของมนุษย์ แต่มีแนวโน้มที่จะขดเป็น 'pseudoknots' ซึ่งเป็นโครงสร้างสามมิติ เมื่อไรโบโซมที่เดินไปตาม RNA พบกับปมเทียม จำเป็นต้องคลายปมเทียมก่อนที่จะดำเนินการต่อได้ คำถามคือมันทำอย่างนั้นได้อย่างไร? Lene Oddershede จากสถาบัน Niels Bohr แห่งมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนได้พัฒนาแหนบแบบใช้แสงซึ่งสามารถตรวจสอบและจัดการโมเลกุลในระดับนาโนเมตรได้ การใช้ลำแสงเลเซอร์ที่จับโฟกัสอย่างแน่นหนา เครื่องมือนี้สามารถจับปลายสาย RNA และปฏิบัติตามขั้นตอนการคลี่ปมเทียมออกทางกลไก สลิปที่สำคัญของมอเตอร์เซลลูล่าร์ ในการสืบสวน นักวิจัยใช้นามแฝงที่เกี่ยวข้องกับไข้หวัดนก เมื่อไรโบโซมพบหลอกนอต จะต้องไขปมออกก่อนที่จะอ่านค่าได้ ในระหว่างกระบวนการนี้ บางครั้งไรโบโซมจะเลื่อนถอยหลัง และเช่นเดียวกับตัวอักษรที่ประกอบกันเป็นคำ ตอนนี้มันจะอ่านลำดับ RNA ใหม่ และด้วยเหตุนี้จึงใช้สูตรอาหารอื่นในการสร้างโปรตีน นักวิจัยพบว่ายิ่งหลอกไม่เก่งเท่าไหร่ การถอยหลังนี้ก็ยิ่งเกิดขึ้นบ่อยเท่านั้น โปรตีนชนิดต่างๆ ที่เกิดขึ้นคือโปรตีนที่ไวรัสต้องการ โดยอาจมีผลกระทบร้ายแรงต่อสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ นี่เป็นวิธีการที่ไวรัสหลายชนิด เช่น เอชไอวี หลอกล่อเซลล์ให้ผลิตสิ่งที่เซลล์ไม่เคยทำมาก่อน การทำความเข้าใจบทบาทของ pseudoknots อาจเป็นขั้นตอนสำคัญในการพัฒนาวัคซีนป้องกันไวรัส