Nature：揭示病毒基因組如何濃縮在病毒衣殼內部

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在一項新的研究中，來自芬蘭赫爾辛基大學和英國牛津大學等研究機構的研究人員首次破譯了病毒基因組如何在病毒衣殼內濃縮。相關研究結果於2019年5月29日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Multiple liquid crystalline geometries of highly compacted nucleic acid in a dsRNA virus」。

論文通訊作者、赫爾辛基大學赫爾辛基生命科學研究所副教授Juha Huiskonen說道，「這項研究的動機是增加我們對病毒複製的基本認識，但是從長遠來看，這可能有助於治療病毒性疾病。」

這一突破性結果是利用低溫電鏡技術實現的。近年來，低溫電鏡技術徹底改變了結構生物學，即一個旨在理解生命分子如何在原子水平上發揮作用的生物學領域。

通過使用強大的電子顯微鏡，這些研究人員拍攝了高純度病毒的成千上萬張圖像。這些圖像隨後經結合在一起形成三維結構模型，從而允許他們不僅能夠觀察構成病毒衣殼的蛋白，而且還能夠首次追蹤這種蛋白外殼內的核酸基因組。他們觀察到病毒基因組形成一種液態晶體，即一種高度濃縮和有序的液態物質狀態。

Huiskonen說道，「這種濃縮程度是非常顯著的。舉例來說，如果這種病毒有一個健身球那麼大，病毒基因組是粗馬尼拉繩，那麼就需要這種健身球里就會塞進近70米長的粗馬尼拉繩。」Huiskonen說。

為了允許病毒基因在在病毒衣殼的範圍內表達，病毒基因組的流動性可能是需要的，但是病毒基因組在這個過程中如何不會纏結在一起仍然是一個懸而未決的問題。在後續的研究中，這些研究人員旨在解決這個問題。

論文共同作者、赫爾辛基大學生物與環境科學學院大學講師Minna Poranen解釋道，「病毒顆粒是一種分子機器，可以通過給它提供正確的化合物來加以啟動。」

Huiskonen補充道，「當病毒正在進行它們的工作時，能夠在不同的狀態下觀察它們。通過這種方式，我們能夠更好地了解這些迷人的納米機器是如何發揮功能的。」

原始出處：Serban L. Ilca et al. Multiple liquid crystalline geometries of highly compacted nucleic acid in a dsRNA virus. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1229-9.

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