Tuore kansainvälinen tutkimus on hyödyntänyt edistyneitä mikroskopiatekniikoita ja laskennallista mallinnusta ja selvittänyt, miksi virusinfektio muuttaa tuman rakennetta ja siihen kohdistuvia voimia.

Jyväskylän yliopiston tutkijat yhdessä kansallisten ja kansainvälisten tutkimusryhmien kanssa ovat havainneet, että DNA-viruksien tunkeutuessa isäntäsoluun, muuttuu tuman rakenne dramaattisesti infektion seurauksena. Herpes simplex -virus 1 (HSV-1) infektion aikana tumaan muodostuvien laajojen virusten lisääntymiseen erikoistuneiden rakenteiden ilmaantuminen johtaa muutoksiin tuman tilavuudessa, kromatiinin järjestäytymisessä ja tuman laminan rakenteessa.

Tutkimus osoittaa, että virusinfektio muokkaa tuman kykyä välittää mekaanisia voimia, mikä johtaa tuman dramaattiseen pehmenemiseen. Ilmiön ymmärtämiseksi käytettiin edistynyttä mikroskopiaa kuten kryopehmytröntgentomografiaa (cryoSXT), atomivoimamikroskopiaa, sekä laskennallista mallinnusta.

– Mekaaniset simulaatiomme ja solukokeemme osoittivat, että ulospäin suuntautuvien voimien, kuten aktiinin tukirangan vetovoiman tai osmoottisen paineen, väheneminen ovat todennäköisimpiä tekijöitä tuman pehmenemisessä, kertoo tiedotteessa tutkimusjohtaja Maija Vihinen-Ranta Jyväskylän yliopistolta, joka johti tutkimusta.

Tutkimus julkaistiin virologian alan PLOS Pathogens -julkaisusarjassa ja selittää, sitä miksi virusinfektio johtaa tumarakenteiden ja tuman biomekaniikan mullistaviin muutoksiin.

– Nykyajan tieteessä pyritään entistä enemmän selvittämään soluihin kohdistuvia voimia, jotka muokkaavat niiden biomekaniikkaa. Yleensä nämä voimat tulevat solun ulkopuolelta. Virusinfektion aiheuttamat muutokset kuitenkin tapahtuvat solun tuman sisällä ja näin ollen valaisten tumansisäisten voimien vaikutusta tuman mekaanisiin muutoksiin, kertoo Vihinen-Ranta.

Työtä rahoittivat Jane ja Aatos Erkko säätiö, Suomen akatemia, Euroopan unionin Horizon 2020 -tutkimus- ja innovaatio-ohjelma, ja USA:n National Institute of Health.

Aamuset-kaupunkimedia (AKM)