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研究发现病毒DNA是“发射”到宿主细胞内的(图)
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年07月22日 来源:
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[生物通讯]病毒究竟是如何将其DNA整合到宿主细胞内的一直是生物学的一个悬疑。现在,一项新研究表明病毒是通过将DNA控制在高压力状态来发射到宿主细胞内的。
对于病毒而言,生活很容易,因为它们只需诱骗宿主细胞完成新病毒组装的所有工作。但有一个艰巨的任务必需由病毒自己来完成,这就是将其DNA整合到宿主细胞内部的细胞核。细胞内的细胞质很浓,是蛋白质以及其它分子的盐性混合物,因此插入一个DNA分子就像是在已经拥挤不堪的地铁车厢理挤出一条缝一样困难。
为查明细胞是否可能通过维持高压力将DNA射到宿主细胞核内,加州大学洛山矶分校的分子生物学家Alex [AD340X300]Evilevitch和他的同事设计了一组压力测试。首先,他们将λ噬菌体--一种寄生于大肠杆菌的DNA病毒--放到含有大肠杆菌诱导λ噬菌体发射DNA的膜蛋白的溶液中。他们还逐渐提高溶液中一种惰性有机聚合体的浓度来增加渗透压,直到达到病毒无法完全释放其基因组的程度。通过量化不同浓度下病毒内残留的DNA,科学家能够确定λ噬菌体释放DNA的难度,由此估测其内部压力。
这项研究的结果发表在本周美国《国家科学院院刊》(PNAS)的网络版上,揭示λ噬菌体是一个DNA“大炮”,其内部压力约为大气压力的40倍,比香槟酒瓶内的压力大约高10倍。巨大的压力是由病毒蛋白质外壳内强大的DNA弯曲内部分子力产生的。这个研究结果与Lamda病毒需要多少压力释放内部DNA到宿主细胞的理论模型是一致的。这种方法可用于测定其它几种病毒的内部压力,包括RNA病毒。这个方法对于希望重新设计病毒用于药物运送的研究人员也将会有帮助。
西北大学的分子生物学家Jonathan Widom称这个研究结果十分令人信服,认为研究小组探索病毒“弹道学”的实验方法“太棒了”。(生物通编译)