Esta página ha sido traducida por una máquina. Otras páginas pueden seguir apareciendo en inglés. View in English

La inactivación viral mediante diodos emisores de luz: los espectros de acción revelan el daño genómico como el mecanismo principal

  • 0Department of Preventive Environment and Nutrition, Institute of Biomedical Sciences, Tokushima University Graduate School, Tokushima 770-8503, Tokushima, Japan.

|

|

Resumen

Este resumen es generado por máquina.

Los diodos emisores de luz ultravioleta (UV-LED) inactivan eficazmente los virus al dañar sus genomas, con una eficiencia máxima a 267-270 nm. Los virus envueltos son más susceptibles a la desinfección UV-LED que los no envueltos.

Área De La Ciencia

  • Microbiología
  • La biofísica
  • Salud pública

Sus Antecedentes

  • Los diodos emisores de luz ultravioleta (UV-LED) ofrecen un enfoque prometedor para la inactivación viral.
  • Existe una comprensión limitada con respecto a los espectros de acción dependientes de la longitud de onda para los LED UV contra varios componentes virales.

Objetivo Del Estudio

  • Establecer espectros de acción UV estandarizados para la reducción de la infectividad de los virus patógenos mediante el uso de LED UV.
  • Para determinar la relación entre la exposición a los rayos UV LED, el daño del genoma viral y la degradación de las proteínas.
  • Para identificar las longitudes de onda óptimas para una inactivación viral eficiente.

Principales Métodos

  • Se utilizó un sistema con LED intercambiables que emiten a 13 longitudes de onda de pico diferentes (250-365 nm).
  • Se midió la reducción de la infectividad viral y se analizó el daño del genoma viral y la integridad estructural de las proteínas después de la exposición.
  • Se probó una gama de virus patógenos, incluidos los tipos envueltos y no envueltos.

Principales Resultados

  • La reducción de la infectividad viral está fuertemente correlacionada con el daño del genoma viral, sin que se haya observado una degradación significativa de las proteínas estructurales.
  • El pico de eficiencia virucida se produjo a 267-270 nm, un ligero cambio con respecto al pico de absorción de ácido nucleico típico de 260 nm.
  • Los virus de ARN envueltos (por ejemplo, influenza, coronavirus) mostraron una mayor sensibilidad a los rayos UV que los virus no envueltos (por ejemplo, calicivirus, adenovirus).

Conclusiones

  • Las características estructurales virales, incluida la presencia de una envoltura y organización del genoma, influyen significativamente en la susceptibilidad a los rayos UV.
  • Los espectros de acción establecidos específicos de la longitud de onda proporcionan datos cruciales para optimizar los sistemas de desinfección UV-LED.
  • Los sistemas UV-LED optimizados pueden mejorar la eficiencia de la inactivación viral al tiempo que minimizan el uso de energía en el cuidado de la salud, la seguridad alimentaria y el saneamiento ambiental.

Videos de Conceptos Relacionados

Mutations 01:35

39.7K

Mutations are changes in the sequence of DNA. These changes can occur spontaneously or they can be induced by exposure to environmental factors. Mutations can be characterized in a number of different ways: whether and how they alter the amino acid sequence of the protein, whether they occur over a small or large area of DNA, and whether they occur in somatic cells or germline cells.
Chromosomal Alterations Are Large-Scale Mutations
While point mutations are changes in a single nucleotide in...

Overview of DNA Repair 02:25

31.6K

In order to be passed through generations, genomic DNA must be undamaged and error-free. However, every day, DNA in a cell undergoes several thousand to a million damaging events by natural causes and external factors. Ionizing radiation such as UV rays, free radicals produced during cellular respiration, and hydrolytic damage from metabolic reactions can alter the structure of DNA. Damages caused include single-base alteration, base dimerization, chain breaks, and cross-linkage.
Chemically...

Nucleotide Excision Repair 01:38

3.8K

DNA Distortion and Damage
Cells are regularly exposed to mutagens—factors in the environment that can damage DNA and generate mutations. UV radiation is one of the most common mutagens and is estimated to introduce a significant number of changes in DNA. These include bends or kinks in the structure, which can block DNA replication or transcription. If these errors are not fixed, the damage can cause mutations, which in turn can result in cancer or disease depending on which sequences are...

Spontaneous and Induced Mutations 01:30

143

Spontaneous mutations arise infrequently during DNA replication due to errors in the process. A key factor behind these errors is tautomeric shifts in nitrogenous bases, where bases transition from keto to enol forms or amino to imino forms. This shift can alter base-pairing rules, leading to mutations. Additionally, reactive oxygen species (ROS) arising from aerobic metabolism can damage DNA, resulting in depurination (loss of a purine base) or depyrimidination (loss of a pyrimidine base).

Mechanisms of Retrovirus-induced Cancers 01:51

5.3K

Retroviruses are RNA viruses that have been shown to cause cancers in diverse species, including chickens, mice, cats, and monkeys. The RNA genomes of these viruses are first reverse-transcribed into single and then double-stranded DNA (dsDNA) copies. This dsDNA called proviral DNA then integrates into the host genome. Subsequently, the host cell transcribes the proviral DNA in concert with the chromosomal DNA. This leads to the production of viral RNA and proteins that assemble at the host...