▲图注:微生物学与生物学博士Rebecca Hochstein正在黄石公园中的一处温泉采集样本. 由他主持的一项研究揭示了一种柠檬状病毒的自组装以及向宿主细胞注入其DNA的行为。
在蒙大拿州立大学的7年研究生生涯中,Rebecca Hochstein徒步进入了黄石公园的边缘地带。她在海登山谷南部的一处温泉中(水温176华氏度)采集到了一种柠檬状的病毒。经过分析研究,她揭示了这种超级细菌的秘密。在最近发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中,她阐述了一种病毒组装的全新模式,以及病毒是如何通过改变形状与宿主细胞相互作用的。论文主要研究了嗜酸菌病毒,分析了这种病毒的自组装和向宿主细胞注入其DNA的行为。该成果在药物和生物技术领域有潜在的应用前景。
“病毒通常只有3种形态——球形、圆柱形和柠檬状,”论文合著者、蒙大拿州立大学化学与生物学教授Martin Lawrence说,“多年来,我们对球形和圆柱形病毒的组装方式已经有所了解,但这是首次真正意义上了解到柠檬状病毒的组装情况。”Lawrence认为,通过借鉴柠檬状病毒外壳的自组装和运载-注入DNA行为,或可在提高药物对肿瘤的靶向治疗效果方面发挥积极作用。Hochstein的同伴也对其研究成果和研究过程中使用的精密低温电子显微镜起到的关键作用给与了高度评价。
Lawrence团队还发现了嗜酸菌病毒形状的“显著转换”——从柠檬状变为细长圆柱状。Lawrence将这一过程中病毒的形状变化与系有绳子、可以滑动的砖块相比较。“我们认为这种形态转变正是病毒将DNA注入宿主细胞的过程,”Lawrence说,“就像挤压柠檬获取柠檬汁一样,病毒的形变迫使DNA离开本体,进入宿主。”
论文合著者、植物学教授Mark Young表示,对纳米技术感兴趣的病毒学家们对于病毒在自然界中进化出了一种全新的构建病毒粒子的方式感到异常兴奋。Mark Young说:“从黄石公园沸腾的酸性温泉中分离出来的这种病毒,具有很强的耐高温性和耐酸性,是一种潜在的新型病毒基纳米容器。这种病毒拓宽了病毒基纳米笼的应用条件。目前,这种类型的纳米笼已被证实在动物肠道中是稳定的。因此它很可能可用于药物智能运载系统。”
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编译:雷鑫宇 审稿:三水 编辑:张梦
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https://phys.org/news/2018-03-reveal-virus-yellowstone-hot.html