Skutečný tvar viru COVID-19 podle mikroskopu. Vpravo model, kdy jsou hrotové proteiny znázorněny jako kuličky. Credit: Physics of Fluids

Koronaviry jsou spíše elipsoidy než koule, ale proč?

Virus SARS-CoV-2 si většinou představujeme jako kuličky s hroty (spike), to ale není přesné. Mikroskopické snímky infikovaných tkání odhalily, že částice koronaviru jsou ve skutečnosti elipsoidní a vykazují nejrůznější protáhlé nebo i „promáčklé“ tvary. Vědci nyní modeloval, jak různé eliptické tvary ovlivňují způsob rotace virových částic v tekutinách, což může ovlivňovat i rychlost přenosu viru. Během vdechování se virové částice pohybují v nose i plicích (poznámka PH: i když nejsou přitom spíše spíše součástí větších kapiček?).
Při pohybu tekutinou virové částice rotují. Podle výsledku modelování částice, které jsou hladší a hydrodynamičtější, pochopitelně narážejí na menší odpor kapaliny a rotují rychleji. V případě částic koronaviru tato rychlost rotace ovlivňuje, jak dobře se virus dokáže přichytit na buňky a infikovat je.
Zde už ovšem není tak jednoznačné, co je pro virus výhodnější. Jak uvádí spoluautor studie Eliot Fried z Okinawa Institute of Science and Technology, příliš rychle nebo příliš pomalu rotující částice má zřejmě problém buňku infikovat.
Vědci mj. modelovali i dva typy elipsoidů, které mají délku dvou os stejnou (poznámka PH: aspoň se člověk trochu dovzdělá v geometrii: zploštělý rotační elipsoid, resp. vejčitý/protáhlý rotační elipsoid). V extrémním případě pak tyto objekty připomínají minci (3. osa kratší) nebo drát/tyč (3. osa delší). U částic koronavirů jsou však rozdíly mezi délkami os jemnější. V rámci svého modelu vědci dále přidali na elipsoid hroty proteinů (můžeme si je představovat jako jehlany, ale i jako kuličky). Ty přitom snižují rychlost rotace koronaviru. Protože hroty jsou chemicky stejné, budou zřejmě také stejně elektricky nabité a tudíž se budou odpuzovat; energeticky nejvýhodnější pro virus bude proto jejich rovnoměrné uspořádání na povrchu částice.
K optimální rychlosti rotace viru z hlediska jeho schopnosti infikovat buňky je podle výsledků studie třeba rotaci spíše zpomalovat – proto se částice liší od koulí a je pro ně výhodné mít i hroty (ty jsou tedy stejně nutné kvůli samotné funkčnosti, protože se vážou na povrchové receptory buněk hostitele). Model je samozřejmě stále dost zjednodušený, ale tvar částic by mohl být významný pro infekční schopnosti virů i obecně (třeba zde budou mít úspěšné/rychle se šířící viry něco společného, půjde takto vytipovat viry rizikové atp.).

M. A. Kanso et al, Coronavirus pleomorphism, Physics of Fluids (2022). DOI: 10.1063/5.0094771
Zdroj: Okinawa Institute of Science and Technology / Phys.org

Vysvětlili, jak speciální molekula chrání hlubokomořské organismy před vysokým tlakem

Trimethylamin N-oxid pod lupou. Víme, že chladomilné organismy brání své vodě ve zmrznutí pomocí různých …

One comment

  1. tem elipsoidum se rika anglicky: oblate, prolate

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close