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对病毒的了解揭示了导致艾滋病的基本步骤

完成一项数十年来一直是梦想的壮举,科学家们在试管中重现了HIV(人类免疫缺陷病毒)感染的第一步步骤,HIV是导致AIDS(获得性免疫缺陷综合症)的病毒。这样做提供了对病毒的近距离访问(否则将无法从细胞深处看到该病毒),并能够识别HIV需要在其人类宿主内复制的基本成分。

具体来说,当病毒复制其基因组并将其插入目标DNA时,科学家能够对其进行监视,从而反映出通常在宿主内发生的步骤。这组作者说,这些进展在10月9日的《科学》杂志上发表,使人们对HIV的工作原理有了新的认识,从而使人们可以前所未有的方式探索病毒生命周期的早期阶段。这些知识可以改善对艾滋病的治疗,这是一种终生疾病,只有通过持续的药物治疗才能得到控制。

犹他州健康大学杰出的生物化学教授韦斯利·桑德奎斯特(Wesley I. Sundquist)博士说:“这教会了我们艾滋病毒的感染方式。”他与他的前实习生Owen Pornillos博士是该研究的共同资深作者,现在是弗吉尼亚大学的副教授。共同第一作者是Devin Christensen博士和Barbie Ganser-Pornillos博士。“我们正在学习有关人类有史以来最重要的病原体之一的新事物,这很重要。”

尽管存在所有危险,但艾滋病病毒的外观看似简单。该病毒类似于一个圆形的蛋卷冰淇淋,外壳上将病毒的遗传物质包裹在里面。以前,人们曾认为,称为衣壳的壳体的主要作用是保护其珍贵的货物。但是Sundquist和Pornillos小组的调查表明,衣壳在感染中也起着积极作用。

在试管中进行感染的初始步骤,使研究团队能够以前所未有的方式精确地操纵HIV。他们发现,当他们使用遗传和生化方法破坏衣壳的稳定性时,HIV无法有效复制其遗传物质。这是第一个直接证明,衣壳不仅是包装,而且是艾滋病毒感染过程本身的重要组成部分。

如果看到的是相信的,那么观察HIV分子的作用就可以证明这一实验结果。冷冻电子显微镜和分子建模的最新进展使人们可以细致地看到这种病毒-在130nm处比红细胞小60倍。利用这些技术,研究小组将240个微小的蛋白质“碎片”中的每一个可视化,这些碎片可组装在一起以形成圆锥形的外壳。通过近距离观察,科学家可以从字面上看到衣壳在整个复制过程(称为逆转录)中基本上保持完整。

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