phi29病毒纳入DNA的奥秘（图）

　　

生物通报道：也许将其比喻为某人饱食前后的胃口更为合适，这是一张描述病毒phi29在塞满自身DNA前后的横截面的3-D冷冻电镜图像。

病毒phi29有一个微小马达，在组装过程中将DNA泵入衣壳。紧密缠绕的DNA的潜在能量帮助phi29将自身遗传物质注入被其感染的细菌细胞。最近由加州大学圣地牙哥分校物理学家Douglas Smith率领的研究小组，利用光学镊子测量了马达在向衣壳拉入DNA时所施加的力。详细研究结果刊登于本周在线版《PNAS》。

                        

Smith 说：“病毒的马达需要做机械力，克服引发阻力的两个因素，首先要将DNA弯曲，其次是克服DNA主链负电荷的静电排斥，我们发现溶液中的正电离子是克服这种排斥的关键。没有这些正电离子化合物，病毒不能将其所有DNA塞入衣壳。”

研究人员发现衣壳中的力略微强于理论推算值，认为这可能是因为包装的DNA没有推算的那么有规律。（生物通 小粥）

附录：科学家发现病毒外壳有弹性

一些病毒的外壳坚固程度堪与硬塑料媲美，同时又极具弹性。欧洲科学家3日说，他们的这一发现对于寻找更有效抵御病毒感染的手段可能会有帮助。 img src="https://alicdn.ebioweb.com/newsf/images/viewimg.png" data="

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荷兰和西班牙科学家在新一期网络版美国《全国科学院学报》上介绍，他们对一种名为“phi29”的噬菌体病毒进行了实验。该病毒外面包裹着一层蛋白质外壳，可以在病毒从一个宿主细胞向另一宿主细胞转移的过程中，对病毒DNA起到保护。

科学家们利用原子力显微镜探针反复戳刺噬菌体外壳后发现，病毒外壳即使在外力作用下发生30%的变形也不会破裂。不过，病毒外壳并非绝对牢不可破。科学家们通过增加戳刺次数和加大外力等办法，最终使噬菌体外壳破损和瓦解。研究中还发现，噬菌体外壳表面不同区域弹性有所差别，科学家们分析这可能是组成外壳的蛋白质排列的一种反映。

外壳能够对处于宿主细胞外的病毒起到关键的保护作用，有研究显示，外壳强度如何也许还和病毒在宿主细胞外时感染力的持续时间存在关联。科学家们认为，加深对病毒外壳机械特性的了解，将会有助于更有效地对付病毒感染。另外，病毒外壳本身也很有学问，它是病毒利用最少量蛋白质自我组装出的具有精确几何形状的坚固结构。因此，研究病毒外壳机械特性也可以给设计更坚固的人造纳米装置提供借鉴。

最新研究发现：起到自我保护作用的病毒蛋白外壳，在强度上可以和有机玻璃媲美，但是弹力也好得惊人。如果人类能够搞清楚病毒自我保护的方式，将有助于科学家们更好的理解并且治疗病毒感染。

荷兰阿姆斯特丹的一所大学的科学家们使用一种原子能显微镜，观察病毒phi29的蛋白外壳。这种phi29噬菌体病毒可以感染细菌，在它从一个宿主传播到另一个宿主的时候，它最外层的蛋白外壳可以对它的DNA起到保护作用。

这个外壳，或者称为病毒壳体，可以抵抗一些明显的刺激，使病毒不会裂解。虽然仅有十几个纳米宽，这个外壳却有良好的弹性，足以抵御它的内部在DNA压缩时产生的压力，并且可以强韧到被压缩30%而不会破裂。(见图)这个病毒壳体可以对它的内容物起到化学和机械的双重屏障作用。

近期在网上公开发表的美国《国家科学院论文集》中，科学家们指出：“如果这些生物学结构的建筑方法能够被发现，可能会给人类一些启示，并据此制造出新的人造纳米容器。”（来自新华社、TOM科技）