Nature捕捉噬菌體感染特寫
日期:2013-12-18 09:30:38
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了,某種類型的病毒在感染過程中會暫時形成一種管狀結(jié)構(gòu)傳遞它的DNA,而在完成任務(wù)后則會將這一管狀結(jié)構(gòu)溶解。這項(xiàng)研究工作發(fā)表在12月15日的《自然》(Nature)雜志上。
在新文章中,研究人員揭示了phiX174病毒攻擊大腸桿菌的機(jī)制。由于phiX174病毒能夠感染細(xì)菌,它實(shí)質(zhì)上是一種噬菌體。這種病毒缺乏一段明顯的、將DNA轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中去的尾部。
普渡大學(xué)杰出生物科學(xué)教授Michael Rossmann說:“但是,你瞧,它似乎自己生成了尾部。它并沒有攜帶著它的尾巴四處行走,而是當(dāng)它打算感染宿主時才會生成尾部。”
發(fā)現(xiàn)這一短暫存在的尾部令研究人員感到非常驚訝。
亞利桑那大學(xué)BIO5研究所教授Bentley A. Fane說:“這一結(jié)構(gòu)完全出乎我們的意料之外。由于它快速出現(xiàn)然后消失,因此它的存在時間非常的短暫,在此之前沒有人見過它。”
論文的主要作者、普渡大學(xué)博士后助理研究員Lei Sun說,盡管此前并未見過這種行為,但另一種叫做T7的噬菌體在感染宿主時所具有的一條短尾會變得更長。
BIO5研究所的研究人員突變了這一病毒使其無法形成這種管狀結(jié)構(gòu)。Fane說,突變的病毒不能感染宿主細(xì)胞。
這種病毒的衣殼是由標(biāo)記為H、J、F和G的四種蛋白構(gòu)成。除了H蛋白過去所有其他蛋白的結(jié)構(gòu)都已確定。新研究結(jié)果表明,H蛋白組裝成了一種管狀結(jié)構(gòu)。大腸桿菌具有雙層膜結(jié)構(gòu),研究人員發(fā)現(xiàn)病毒H蛋白管的兩端接合到了宿主細(xì)胞的內(nèi)膜和外膜上。
研究人員采用一種稱之為冷凍電子斷層成像的技術(shù)所生成的圖像顯示了這種接合。結(jié)果顯示,這種H蛋白管是由10個盤繞彼此的“α-螺旋”分子所組成。研究結(jié)果還顯示,這一H蛋白管的內(nèi)部包含的氨基酸,有可能是將DNA轉(zhuǎn)移到宿主中去的理想條件。
Rossmann說:“這或許是存在于病毒-DNA導(dǎo)管中的一個普遍特性,對于有效地將基因組易位到宿主有可能至關(guān)重要。”
像許多其他的病毒一樣,phiX174衣殼的形狀呈二十面體對稱,是一個包含20個三角形面的大致球形形狀。
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