科学家使用高清晰影像技术展现病毒侵入细胞的详细过程

        病毒是如何入侵细胞的呢？美国ScienCentral网4月26日报道了来自美国普渡大学、墨西哥生物有机化学研究院、和东京工业大学、的研究人员利用高分辨解析影像逼真地展示了病毒感染活体细胞的全过程。

        美国著名生物学家Michael Rossmann及其同事们创制出了真实的、前所未见的病毒影像。这一新成果将在打击病毒和致命性细菌感染方面具有重大意义，而且极有可能应用于医学领域。

        研究小组将晶体照像术（crystallography）与冷冻电子显微镜术cryoelectron microscopy结合起来，拍摄了数千张T4病毒感染E. coli细菌时的照片，而且很多都与食物中毒相关。Rossmann解释说：“利用晶体照像术可以在原子级分辨率层面获得单个蛋白质的结构及单个原子之间的关系，而冷冻电子显微镜术能让我们看到整个病毒。”

        研究人员利用高分辨解析影像详细地观测到病毒侵袭细胞的复杂过程。大部分病毒感染细胞的机制相同，因此通过观察T4病毒就能掌握基本情况。他们发现T4病毒的中基底板（baseplate）会改变形状，从六边形的蜂窝状变成星形。这样就使得病毒能刺穿E. coli细菌的外表面，并将其DNA注入细胞内。

        病毒是大自然中一种极微小的实体，但能够完成非常复杂的程序。因此，掌握了病毒的行为，也就是向基础科学知识的研究前进了一步。

        掌握T4病毒如何感染细胞的过程，可以协助全球科学和医学界更好地与疾病作斗争。病毒还可以被用作纳米大小的DNA注射器，将健康的DNA注入遗传物质受损的细胞内。这一技术被称为基因疗法（genetherapy），正在被越来越广泛地用于预防和治疗遗传类疾病，如帕金森和老年痴呆症，这些患者体内细胞的DNA无法正常工作。但将T4病毒用于基因治疗的可能性仍然十分遥远。

        Rossmann希望在研究过程中能更深入地了解组成T4病毒中基地板的蛋白质，同时研究其他病毒的感染过程。通过对T4病毒的研究，Rossmann和他的研究小组已经对其他种类的病毒有了更多的了解，包括引起登革热（Dengue fever）、西尼禄（West Nile）和感冒的病毒。

        这项研究得到了美国国家自然科学基金会、国际人类前沿科学计划和霍华德休斯医学研究所的资助。

            英文原文链接参见：http://www.sciencentral.com/articles/view.php3?type=article&article_id=218392528 (责任编辑：泉水)

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