噬菌体颗粒喷出DNA的基础

　　 

生物通报道：噬菌体是一类能够通过注入自己的基因组DNA来感染细菌的古老病毒。现在，研究人员对这个了解甚少的注射过程的推动力有了新的了解。先前，人们推测这个注射过程的推动力是病毒颗粒内在累积压力的释放。

基本上所有的噬菌体都由头和尾两部分构成：在一种蛋白质外衣（头部）内部包裹着病毒的基因组，而尾部结构能确保噬菌体附着到寄主细菌上。噬菌体的一个共同特征是在感染期间只将它们的基因组转移到细菌寄主的细胞质中，而外衣和尾巴仍然呆在细胞表面。

噬菌体核酸的转运成为一个引人入胜的生物学问题：转运是单向和线性的；它要转运的分子大小是细菌DNA的50倍。有一种假说认为DNA转移的驱动力来自噬菌体外衣内DNA包裹时累积的压力。这种压力来自DNA在形态形成过程中的密度。在新的研究中，研究人员调查了这种储存的能量是否足以完成噬菌体的DNA喷出或只是启动这个过程。

研究人员利用荧光标记的噬菌体DNA来调查单个噬菌体的DNA喷射的实时动态变化。研究人员还测量了不同阶段喷射的DNA。研究表明DNA释放不是一个非此即彼的过程，但却是一个相当复杂的过程。DNA释放的频率很高，能达到每秒75000个碱基对，但采用的方式是阶梯式的。而且，在喷射过程中，研究人员还观察到了暂停的时间。研究人员还分析了这种阶梯式的喷射与活体噬菌体DNA转移的联系。