Unveiling physics in viruses
| Promotie: | Y. (Yuzhen) Feng, M |
| Wanneer: | 10 februari 2025 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | prof. dr. W.H. (Wouter) Roos, prof. dr. ir. P.R. (Patrick) Onck |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Een natuurkundige kijk op virussen
Virussen zijn microscopisch kleine infectieuze deeltjes die afhankelijk zijn van gastheercellen voor replicatie. Hun basisstructuur omvat een viraal genoom, dat de genetische informatie voor replicatie bevat, en een beschermend eiwitcapside met opmerkelijke fysische eigenschappen die essentieel zijn voor virale verspreiding. Het virale capside moet een balans vinden tussen stabiliteit, om het virale genoom te beschermen, en voldoende flexibiliteit om over te gaan in een instabiele toestand die genoomafgifte in gastheercellen mogelijk maakt.
In zijn proefschrift onderzoekt Yuzhen Feng de fysische eigenschappen van virussen door principes uit de macroscopische materiaalkunde, zoals stijfheid, sterkte en vervormbaarheid, toe te passen. Hij gebruikt atomic force microscopy (AFM) om de natuurkundige eigenschappen van de capsides van drie verschillende virussen te bestuderen: norovirus, humaan papillomavirus (HPV) en de MS2-bacteriofaag.
Door op nanoschaal de capsides te onderzoeken, laat dit onderzoek nauwe verbanden zien tussen de structurele en fysische kenmerken van deze virussen. Subtiele structurele variaties, zoals die tussen verschillende norovirusvarianten of door glycaanbinding op HPV, konden worden gedetecteerd door verschillen in virale fysische eigenschappen te meten. Zelfs asymmetrieën binnen de virale capsides konden worden onthuld door richtingsafhankelijke mechanische eigenschappen te testen.
De gepresenteerde resultaten bieden waardevolle inzichten in de rol van virale fysische eigenschappen bij het reguleren van virale stabiliteit, infectiviteit en interacties met gastheercellen. Bovendien suggereren de resultaten bredere toepassingen, zoals de mogelijkheid om virussen te identificeren op basis van unieke natuurkundige eigenschappen, en dragen zij bij aan mogelijke strategieën voor antivirale interventies.
Yuzhen Feng voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Single-molecule biophysics, met financiering van het EU ViruScan project (731868). Hij vervolgt zijn loopbaan als postdoc bij de Georg-August-University Göttingen.