艾滋病毒关闭:前所未有的病毒视图揭示了导致艾滋病的基本步骤
完成了几十年的管道梦想的壮举,科学家在试管中重新创建了艾滋病毒(人类免疫缺陷病毒)感染的第一步,导致艾滋病的病毒(获得免疫缺陷综合症)。这样做提供了对病毒的最近访问 - 这是否则从细胞内深度的视图拒绝,并且能够识别艾滋病毒需要在其人类主体内复制的基本组成部分。
具体而言,科学家们能够监测病毒随着其基因组复制并将其插入目标DNA,镜像镜像常将在主机内进行的步骤。出版于科学10月9日,这些进展使人们对艾滋病病毒的工作原理有了新的认识,作者说,这使得对病毒生命周期的早期阶段进行前所未有的详细探索成为可能。这些知识可能会改进艾滋病的治疗方法。艾滋病是一种终身疾病,只有通过持续的药物治疗才能得到控制。
“这是教导我们艾滋病毒感染程度如何,”韦斯利I. Sundquist,Ph.D.,犹他大学生物化学教授。他是与他的前实习生,欧文色情,博士学位的学习的联合高级作者,现在是弗吉尼亚大学的副教授。副第一作者是Devin Christiansen,Ph.D.和Barbie Ganser-Pornillos,Ph.D.“我们正在学习新的事情,其中一个人遇到的最重要的病原体,这很重要。”
尽管有种种危险,HIV表面上看起来很简单。这种病毒就像一个圆形的冰淇淋蛋筒,其外壳将病毒的遗传物质包裹在里面。以前人们认为,被称为衣壳的外壳的主要作用是保护珍贵的货物。但Sundquist和Pornillos团队的调查显示,衣壳在感染中也起着积极的作用。
在试管中进行感染的初始步骤使研究小组能够以以前不可能的方式精确控制艾滋病毒。他们发现,当他们使用遗传和生化方法使衣壳不稳定时,艾滋病病毒不能有效地复制其遗传物质。这是第一次直接证明衣壳是HIV感染过程的重要组成部分,而不仅仅是作为包装。
如果眼见为实,那么观察艾滋病毒分子的活动就为实验发现提供了依据。最近在低温电子显微镜和分子模型方面的进展使得观察病毒的精细细节成为可能,病毒的波长为130纳米,大约是红细胞的60倍。利用这些技术,该团队可视化了240个微小的蛋白质“瓦片”,这些“瓦片”组合在一起,形成了锥形的外壳。通过近距离观察,科学家们可以确切地看到,在整个复制过程(即逆转录)中,衣壳基本上保持完整。
森德奎斯特说:“这与教科书上的不同。“我们的数据表明,病毒衣壳在支持高效逆转录方面发挥着积极和不可或缺的作用。”
森德奎斯特说,这一发现可能有助于解释为什么吉利德开发的一种研究性艾滋病药物是一种有效的病毒抑制剂。这种药物是首个针对衣壳的药物。Sundquist, Pornillos等人先前对HIV衣壳结构和功能的研究为药物的设计提供了依据,该药物在一期临床试验中表现良好。通过试管系统获得的额外见解可以进一步改进药物设计。
显微镜技术的进展,加上顽固的持久性,导致了艾滋病毒的新观点,该艾滋病毒的景色是35年多以前发现的艾滋病原因。花了多年的试验和错误,以确定重新制作过程中的最小组件试管在牢房外。Pornillos说,现在简化的系统已经启动并运行,它打开了一扇大门,让我们了解关于一个熟悉的敌人的更基本的真相。
“对我来说,它有它的基本知识方面,也是可以帮助我们提出更好的方法来阻止艾滋病毒的翻译方面,”Pornallos说。“这就是为什么这是伟大的研究。”
这项研究由犹他大学的Sundquist、Pornillos、Christensen、Ganser-Pornillos和Jarrod Johnson发表,题为《HIV-1的重建和可视化》衣壳-依赖的复制和整合在体内。”
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