Faire progresser l’imagerie haute résolution des assemblages de virus dans le liquide et la glace

Liza-Anastasia DiCecco; Samantha Berry; G. M. Jonaid; Maria J. Solares; Liam Kaylor; Jennifer L. Gray; Carol Bator; William J. Dearnaley; Michael Spilman; Madeline J. Dressel-Dukes; Kathryn Grandfield; Sarah M. McDonald Esstman; Deborah F. Kelly

doi:10.3791/63856

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Article de méthode

Faire progresser l’imagerie haute résolution des assemblages de virus dans le liquide et la glace

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DOI :

10.3791/63856

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20 juillet 2022

Liza-Anastasia DiCecco^*¹^,² , Samantha Berry^*¹ , G. M. Jonaid^*¹^,³ , Maria J. Solares¹^,⁴ , Liam Kaylor¹^,⁴ , Jennifer L. Gray⁵ , Carol Bator⁶ , William J. Dearnaley¹ , Michael Spilman⁷ , Madeline J. Dressel-Dukes⁸ , Kathryn Grandfield² , Sarah M. McDonald Esstman⁹ , Deborah F. Kelly¹^,⁵^,⁶

¹Department of Biomedical Engineering, Pennsylvania State University, ²Department of Materials Science and Engineering, McMaster University, ³Bioinformatics and Genomics Graduate Program, Huck Institutes of the Life Sciences, Pennsylvania State University, ⁴Molecular, Cellular, and Integrative Biosciences Graduate Program, Huck Institutes of the Life Sciences, Pennsylvania State University, ⁵Materials Research Institute, Pennsylvania State University, ⁶Huck Institutes of the Life Sciences, Pennsylvania State University, ⁷Applications team, Direct Electron, ⁸Application Scientist, Protochips, Inc., ⁹Department of Biology, Wake Forest University

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Retraction Notice

This article, Advancing High-Resolution Imaging of Virus Assemblies in Liquid and Ice, has been retracted at the request of the Editors-in-Chief due to concerns about the integrity of the data presented. These concerns included: (a) Figure 3 was found to contain noise without structural features expected for a protein capsid; (b) critical half-map data necessary to verify resolution claims were not deposited; (c) there was a lack of system logs or controls to rule out stage drift regarding observed movements in Figure 3; and (d) the absence of protocols to address Brownian motion and beam-induced drift significantly weakened the reliability of the findings.<br/><br/>The corresponding author's indication she principally relied on RMEASURE program did not sufficiently address the publisher's concerns. After consulting external experts, the Editors-in-Chief concluded that the issues remain unresolved, and the data do not meet JoVE's standards for scientific reliability and reproducibility, requiring retraction. The corresponding author disagrees with the grounds for retraction. Co-authors DiCecco, Grandfield and Bator agree with the retraction. Other co-authors were unavailable for comment.

Résumé

Ici, des protocoles sont décrits pour préparer des assemblages de virus adaptés à l’analyse liquide-EM et cryo-EM à l’échelle nanométrique en utilisant la microscopie électronique à transmission.

Résumé

L’intérêt pour la microscopie électronique liquide (EM liquide) a explosé ces dernières années, car les scientifiques peuvent maintenant observer des processus en temps réel à l’échelle nanométrique. Il est extrêmement souhaitable de coupler des informations cryo-EM à haute résolution avec des observations dynamiques, car de nombreux événements se produisent à des échelles de temps rapides - de l’ordre de la milliseconde ou plus. Une meilleure connaissance des structures flexibles peut également aider à la conception de nouveaux réactifs pour lutter contre les agents pathogènes émergents, tels que le SRAS-CoV-2. Plus important encore, l’observation des matériaux biologiques dans un environnement fluide donne un aperçu unique de leur performance dans le corps humain. Les méthodes nouvellement développées ici sont présentées pour étudier les propriétés à l’échelle nanométrique des assemblages de virus dans la glace liquide et vitreuse. Pour atteindre cet objectif, des échantillons bien définis ont été utilisés comme systèmes modèles. Des comparaisons côte à côte des méthodes de préparation des échantillons et des informations structurelles représentatives sont présentées. Les caractéristiques sub-nanométriques sont montrées pour les structures résolues dans la plage de ~3,5-Å-10 Å. Parmi les autres résultats récents qui soutiennent ce cadre complémentaire, citons les connaissances dynamiques des candidats vaccins et des thérapies à base d’anticorps imagées dans un liquide. Dans l’ensemble, ces applications corrélatives font progresser notre capacité à visualiser la dynamique moléculaire, fournissant un contexte unique pour leur utilisation dans la santé et la maladie humaines.

Introduction

La recherche biomédicale améliore notre compréhension de la santé et des maladies humaines grâce au développement de nouvelles technologies. L’imagerie à haute résolution transforme notre vision du nanomonde - nous permettant d’étudier les cellules et les molécules dans les moindres détails 1,2,3,4,5. L’information statique des composants dynamiques tels que les polymères mous, les assemblages de protéines ou les virus humains ne révèle qu’un instantané limité de leur récit complexe. Pour mieux comprendre l....