神秘的巨型病毒-巨大的尺寸和复杂性

时间:2020-05-26 22:16 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

神秘的巨型病毒-巨大的尺寸和复杂性

近年来,巨型病毒在世界上几个最神秘的地方被发现,从西伯利亚解冻的永久冻土层到南极冰层下未知的地方。但是不要担心,事情不会这样的。仍然是一部科幻小说。现在。

在一项新的研究中,密歇根州立大学(Michigan State University)的一个科学家团队揭示了这些神秘而又迷人的巨型微生物,以及它们感染细胞过程的关键方面。在尖端成像技术的帮助下,这项研究为研究巨型病毒开发了一个可靠的模型,并首次识别和描述了几个负责协调感染的关键蛋白质。

巨型病毒的大小超过300纳米,可以存活数千年。作为比较,鼻病毒;对普通感冒负责;大概是30纳米。

巨型病毒体积庞大,结构复杂。首席研究员克里斯汀·帕伦特说,他是密歇根州立大学生物化学和分子生物学的副教授。最近在西伯利亚发现的巨型病毒在永久冻土层中存活了3万年后仍然具有感染能力。

外壳;或衣壳本;坚固耐用,能够承受恶劣的环境,保护内部的病毒基因组。本研究分析的物种衣壳;米米病毒、南极洲病毒、桑巴舞病毒和新发现的土班病毒;都是二十面体,或形状像一个二十面的模具。

这些物种有一种独特的机制来释放它们的病毒基因组。海星形状的海豹位于外壳的一个顶点上。这个独特的顶点被称为“星门”。在感染期间,海星和《;stargate’开放释放病毒基因组。

在研究过程中,有几个障碍需要解决。巨型病毒很难成像,因为它们体积庞大,而以往的研究都依赖于发现百万分之一的巨型病毒。病毒处于正确的感染状态;家长说。

为了解决这个问题,父母的研究生Jason Schrad开发了一种模拟感染阶段的新方法。使用大学的新型冷冻电子显微镜和大学的扫描电子显微镜,父母的研究小组对不同种类的病毒进行了一系列苛刻的化学和环境处理,旨在模拟病毒在感染过程中可能经历的环境。低温电子显微镜使我们能够在原子水平上研究病毒和蛋白质结构,并在行动中捕捉它们。家长说。获得这项技术是非常重要的,而MSU的新型显微镜为校园研究打开了新的大门。

结果表明,低pH值、高温和高盐是诱导星门打开的三种环境条件。更重要的是,每一种情况都会导致感染的不同阶段。

有了这些新的数据,家长的小组设计了一个模型来有效和可靠地模拟感染的阶段进行研究。这个新模型现在允许科学家们可靠地、高频率地模拟这些阶段,为未来的研究打开了大门,并极大地简化了任何针对这种病毒的研究。家长说。

这些结果产生了一些新的发现。我们发现星门星门上方的海星海豹在保持附着在衣壳上的同时缓慢地拉开拉链,而不是简单地一次解开所有的拉链。家长说。我们对一种新的巨型病毒基因组释放策略的描述,标志着我们对病毒学理解的又一次范式转变。

由于能够持续地重现感染的不同阶段,研究人员研究了病毒在第一阶段释放的蛋白质。蛋白质就像工人一样,指挥着病毒感染和劫持细胞的生殖能力以复制自身所需的许多生物过程。

本研究的结果有助于指定假定的结论。或认为本;许多以前未知功能的蛋白质的作用,突出了这个新模型的力量;家长说。我们鉴定了在感染初期释放的关键蛋白质,这些蛋白质负责帮助介导感染过程并完成病毒的接管。

至于以后的学习?这些蛋白质的确切功能以及它们如何协调巨型病毒感染是未来研究的主要对象。家长说。我们鉴定的许多蛋白质都是在病毒感染的初始阶段被释放出来的。这有力地支持了我们的假设,即本研究中产生的体外阶段反映了体内发生的阶段。

研究人员认为,许多不同的巨型病毒在体外反应相似,因此他们认为这些病毒都具有相同的特征,可能也有相似的蛋白质。

巨型病毒是否能像冠状病毒那样感染人类?是病毒学家们讨论的一个不断发展的话题。

巨型病毒感染起始阶段的结构和蛋白质组学特征研究作者:Jason R. Schrad; Jônatas S. Abrahão

Juliana R. Cortines和Kristin N. Parent, 2020年5月8日,Cell。

DOI: 10.1016 / j.cell.2020.04.032

美国米纳斯吉拉斯州联邦大学和巴西里约热内卢联邦大学的研究人员Jô S. abrahatilde;o和Juliana R. Cortines在发现和捕获巨型病毒样本领域做出了奉献,并为这项研究做出了学术贡献,家长们对此表示赞赏。

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