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图片来源：普渡大学新闻服务处。 图形由 CLARK GEDNEY 提供 |
病毒就像管子里的蓝图：它们几乎只由 DNA 计划组成，并由外壳保护。因此，为了构建它们自身的新副本或复制，它们必须借用它们感染的细胞内的机制。但是，来自普渡大学和明尼苏达大学的研究人员已经确定了一种重要的工具，病毒似乎将其带到构建现场。在本周的《自然》杂志上，普渡大学生物学家迈克尔·罗斯曼和他的同事们提供了对一种病毒（phi29 噬菌体）内部发现的微小马达的原子级描述，该马达将新的病毒 DNA 包装到新的外壳中。“这项研究提供了关于 DNA 包装马达的初步知识，”罗斯曼说。“尽管生物学中已经研究了其他马达系统，但这是已知的第一种转运遗传物质的马达。”
该团队使用了一系列微成像技术来仔细观察 DNA 包装马达，发现它由三个主要部分组成：细长的前头部；一个甜甜圈状的连接器，它将自身定位在新的病毒外壳的开口处并将 DNA 穿入其中；以及一个独特的 RNA-ATPase 复合体，为包装过程提供动力。连接器本身包含 12 个蛋白质亚基，研究人员认为这些亚基可能像马达中的气缸一样工作（见图示）。“我们的结果表明，前头部和连接器组成一个旋转马达，头部和 ATPase 复合体充当定子，DNA 充当锭子，”罗斯曼解释道。他们希望这一结果将阐明 DNA 如何在其他病毒（如疱疹病毒，单纯疱疹、水痘和带状疱疹背后的病原体）中包装。任何额外的见解都可能为预防病毒感染带来新的治疗靶点。