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圖片來源：普渡大學新聞服務處。 圖形由 CLARK GEDNEY 提供 |
病毒就像管子裡的藍圖：它們幾乎只由 DNA 計劃組成，並由外殼保護。因此，為了構建它們自身的新副本或複製，它們必須借用它們感染的細胞內的機制。但是，來自普渡大學和明尼蘇達大學的研究人員已經確定了一種重要的工具，病毒似乎將其帶到構建現場。在本週的《自然》雜誌上，普渡大學生物學家邁克爾·羅斯曼和他的同事們提供了對一種病毒（phi29 噬菌體）內部發現的微小馬達的原子級描述，該馬達將新的病毒 DNA 包裝到新的外殼中。“這項研究提供了關於 DNA 包裝馬達的初步知識，”羅斯曼說。“儘管生物學中已經研究了其他馬達系統，但這是已知的第一種轉運遺傳物質的馬達。”
該團隊使用了一系列微成像技術來仔細觀察 DNA 包裝馬達，發現它由三個主要部分組成：細長的前頭部；一個甜甜圈狀的聯結器，它將自身定位在新的病毒外殼的開口處並將 DNA 穿入其中；以及一個獨特的 RNA-ATPase 複合體，為包裝過程提供動力。聯結器本身包含 12 個蛋白質亞基，研究人員認為這些亞基可能像馬達中的氣缸一樣工作（見圖示）。“我們的結果表明，前頭部和聯結器組成一個旋轉馬達，頭部和 ATPase 複合體充當定子，DNA 充當錠子，”羅斯曼解釋道。他們希望這一結果將闡明 DNA 如何在其他病毒（如皰疹病毒，單純皰疹、水痘和帶狀皰疹背後的病原體）中包裝。任何額外的見解都可能為預防病毒感染帶來新的治療靶點。