Mikroskobun icadından itibaren bilim insanları, insan hücrelerinin, bakterilerin ve virüslerin çalışma mekanizmalarını daha iyi anlayabilmek için daha küçük yapıları görüntülemeyi hedeflemişlerdir. Şimdi ise, National Institutes of Health’e bağlı National Institute of Arthritis and Muscoskeletal and Skin Diseases (NIAMS) araştırmacıları virüslerde daha önce çok belirgin olarak görüntülenemeyen yapıları görüntülemeye yarayan yeni bir yöntem geliştirdiler.
Cryo-elektron mikroskobu (cryo-EM) tekniği, virüs yüzeyindeki küçük yapılar gibi çok küçük unsurların incelenmesine yarıyordu. Aşıların etki mekanizmalarının tayininde bu yöntemden yararlanılmıştır. Ancak cryo-EM’in başarısına rağmen, görüntüleme için radyasyon kullanıldığından virüslerin içyapısı bu yöntem ile görüntülenememiştir. Makalenin ilk yazarı olan NIAMS Yapısal Biyoloji Araştırmaları Laboratuarı araştırmacılarından Dr. Alasdair Steven’a göre az oranda radyasyon kullanıldığında virüslerin içi görüntülenememekte; ancak yüksek dozlarda radyasyon da virüse ve görüntülenmek istenen yapılara zarar vermektedir.
University of Maryland Medical School’dan Dr. Lindsay Black ve grubuyla beraber yürütülen çalışmalar sonucu, Steven ve takımı radyasyondan oluşan zararı avantaj olarak kullanmayı başardılar. Virüsler en basit yaşam formlarından biridir ve içerdikleri nükleik asit (DNA veya RNA) ve bu materyal ile kodlanan proteinlerden oluşmaktadırlar. Araştırmacılar virüsün içindeki proteinlerin radyasyona karşı DNA’ya göre daha zayıf olduğunu keşfettiler.
Steven kullandıkları yöntemi açıklarken öncelikle düşük dozda radyasyon kullanıp bu görüntüleri kaydettiklerini ve bu görüntülerde virüsün içyapısının görüntülenemediğini belirtiyor. İlerleyen adımlarda yüksek radyasyon altında görüntüleme yapıldığında içyapının silindir baloncuklar olarak görüntülenebildiğini bulmuşlar. İçyapı zarar görmüş olmasına rağmen araştırmacılar üç boyutlu bilgisayar yapılandırma ile görüntüleri üst üste ekleyebilmişler. Sonuç olarak viral yapı belirgin olarak görülebilmiş. Araştırmacılar bu tekniğe Bubblegram görüntüleme (Bubblegram Imaging) adını verdiler.
İlerleyen çalışmalarda araştırmacılar bu yöntemi kullanarak birçok küçük yapıyı görüntülemeyi hedefliyorlar. Bu sayede virüslerin iç mekanizmaları daha iyi görüntülenecek, anlaşılacak ve tedaviler için yeni yöntemler ortaya atılabilecek.
Cryo-EM yöntemi yalnızca virüsleri incelemek için kullanılmiyor, aynı zamanda insan hücrelerinde protein-DNA etkileşimleri de inceleniyor. Bu yeni tekniğin kullanılmasıyla kanser hücreleri ile sağlıklı hücreler arasındaki farklar görüntülenebilecek. Steven’a göre bu yeni cryo-EM yöntemi daha önceden görüntülenemeyen proteinleri görüntüleyebileceğinden hücre biyolojisi araştırmalarına yeni bilgiler kazandırabilecek.
Kaynak: “’Bubblegram’ Imaging: Novel Approach to View Inner Workings of Viruses” http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120112151611.htm
