巨型噬菌体形成类似于人类和动物细胞核的结构

据Laughlin TG 2022年8月3日[Nature,2022,608(7922):429-435.]报道,美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员利用新技术对以前没有认识到的噬菌体生物结构和过程进行了深入研究。他们对一个尚未充分研究的称为“巨型噬菌体(jumbo phage)”的家族及其针对细菌的明显进化的防御措施进行了观察。人类并不是病毒的唯一目标。像人类一样,细菌也会被许多类型的病毒所感染。事实上,在数十亿年里,细菌和病毒为了生存进行了一场不间断的进化军备竞赛,包括无数的创新和反适应。在这项新的研究中,研究人员发现巨型噬菌体构建了一个屏蔽性的区室,其作用类似于人类和动物细胞的细胞核,并保护病毒的核心遗传物质,这是复制和传播所需要的。研究人员使用低温电子显微镜和断层扫描,以细胞成像的最高分辨率,描述了这种类似细胞核的区室的结构。论文共同作者、加州大学圣地亚哥分校化学与生物化学系教授Rommie Amaro和她的同事们随后应用最先进的计算技术来模拟这种噬菌体结构的功能和灵活性。结果发现,这种区室允许某些关键成分在里面,与此同时作为一种防御机制来对抗细菌的威胁。噬菌体衣壳作为一个不断增长的保护盾牌,但它也必须输入和输出一些东西,而且它以精致的精确度和选择性做到这一点。这种噬菌体的核状衣壳由一种蛋白组装而成——Chimallin。