Science:极端病毒或可帮助科学家开发治疗疾病的新工具
导读 | 通过揭开生活在几乎是沸酸环境中奇怪病毒,来自弗吉尼亚大学医学院的研究人员或许就寻找到了可以抵御人类疾病的新型工具,相关研究发表于国际杂志Science上。研究者Edward H. Egelman博士表示,让我们非常感兴趣的就是观察蛋白质和DNA如何结合来在极端恶劣的环境下保持稳定,而我们的研究发现也似乎阐明了一种对热、干燥及紫外辐射的耐受性机制,这或许就可以帮助开发新型的包裹DNA的方法来进行基因治疗。 |
通过揭开生活在几乎是沸酸环境中奇怪病毒,来自弗吉尼亚大学医学院的研究人员或许就寻找到了可以抵御人类疾病的新型工具,相关研究发表于国际杂志Science上。研究者Edward H. Egelman博士表示,让我们非常感兴趣的就是观察蛋白质和DNA如何结合来在极端恶劣的环境下保持稳定,而我们的研究发现也似乎阐明了一种对热、干燥及紫外辐射的耐受性机制,这或许就可以帮助开发新型的包裹DNA的方法来进行基因治疗。
寻找DNA运输的有效包装方法非常重要,因为人类机体中存在很多途径可以降解并且移除外源性的DNA,这也是我们机体抵御病毒的方式,但这种保护性机制却成了医生们寻找利用基因来抵御人类疾病的策略的一大障碍,因此开发一种有效的DNA包装手段或许就可以克服当前的问题。
文章中,研究者发现了一种名为SIRV2的病毒,其可以感染冰岛硫化叶菌(Sulfolobus islandicus),该菌生活在一种极端的环境下,即温度可以达到175华氏温度的酸性温泉中,研究者发现在SIRV2病毒和芽孢杆菌之间存在一定的相似性,而某些芽孢杆菌的芽孢可以引发非常严重的人类疾病,比如炭疽;实际上SIRV2病毒的功能和芽孢杆菌中存在的某些蛋白功能相似,梭状芽孢杆菌可以产生芽孢,每年在美国因感染该菌引发的死亡人数为3万人,揭示芽孢杆菌芽孢的作用机制或可以帮助研究人员开发摧毁芽孢的新方法。
如今研究者发现SIRV2病毒也可以在极端环境下生存,而且其可以将自身DNA组装成为A形DNA,此前很多人都认为A形DNA仅存在于实验室中,而且是在非生物条件下存在的;本文研究中研究者发现的这种特殊病毒或可帮助他们开发一种新型工具来进行研究,开发治疗人类疾病新型疗法。(转化医学网360zhyx.com)
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A virus that infects a hyperthermophile encapsidates A-form DNA
Science DOI: 10.1126/science.aaa4181
Frank DiMaio1,*, Xiong Yu2,*, Elena Rensen3, Mart Krupovic3, David Prangishvili3,†, Edward H. Egelman2,†
Extremophiles, microorganisms thriving in extreme environmental conditions, must have proteins and nucleic acids that are stable at extremes of temperature and pH. The nonenveloped, rod-shaped virus SIRV2 (Sulfolobus islandicus rod-shaped virus 2) infects the hyperthermophilic acidophile Sulfolobus islandicus, which lives at 80°C and pH 3. We have used cryo–electron microscopy to generate a three-dimensional reconstruction of the SIRV2 virion at ~4 angstrom resolution, which revealed a previously unknown form of virion organization. Although almost half of the capsid protein is unstructured in solution, this unstructured region folds in the virion into a single extended α helix that wraps around the DNA. The DNA is entirely in the A-form, which suggests a common mechanism with bacterial spores for protecting DNA in the most adverse environments.
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