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冷冻电镜揭示噬菌体结构

开心的月饼 2023-08-28 14:32:37 健康养生

埃克塞特大学的研究人员与梅西大学和NanophageTechnologies合作,首次绘制出了常用的噬菌体形式。他们的发现可能有助于研究人员设计病毒在生物技术中的更好用途。

冷冻电镜揭示噬菌体结构

他们的研究发表在《自然通讯》上,题为“f1丝状噬菌体的冷冻电子显微镜揭示了对病毒感染和组装的见解”。

“噬菌体是感染细菌并主宰我们星球上每个生态系统的病毒。除了影响微生物生态学、生理学和进化之外,噬菌体还被用作分子生物学和生物技术的工具,”科学家们写道。

“对于Ff(f1、fd或M13)噬菌体来说尤其如此,它们代表了一组广泛分布的丝状病毒。近五年来,Ffs已经有了广泛的应用,但噬菌体衣壳的完整结构以及感染和组装的机制在很大程度上仍然是个谜。在这项工作中,我们使用冷冻电子显微镜和高效系统来生产短Ff衍生纳米棒,以确定丝状病毒(包括尖端)的结构。我们证明,结构与诱变相结合可以识别对细菌攻击和释放新后代很重要的噬菌体结构域,从而为噬菌体生命周期提出新模型。”

“噬菌体是一个非常令人兴奋和不断发展的研究领域的一部分,具有一系列当前和潜在的应用,”埃克塞特大学高级讲师VickiGold博士解释道。“然而直到现在,我们还没有全面了解丝状噬菌体的样子。我们现在提供了第一个观点,了解这一点将有助于我们改进噬菌体未来的应用。”

研究人员创建了更小的版本,大约短了10倍,看起来像笔直的纳米棒,而不是纠缠的意大利面条状细丝。这个迷你版本足够小,可以使用高分辨率冷冻电子显微镜对其进行整体成像。

科学家们写道:“丝状噬菌体尖端的近原子分辨率结构与结构功能分析相结合,正在改变病毒学的范式。”“我们揭示了α-螺旋的交织网络如何形成高度稳定的细丝,最终在感染噬菌体的前导尖端形成五聚体束。这些知识使细胞攻击机制得以合理化,现在可用于对所有丝状噬菌体的感染和组装/流出的机械理解。”

此外,这些结构将通过允许新颖修饰点和3D显示结构的精确结构引导设计来扩展生物技术和纳米技术应用。


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