里程碑式的創舉!首次在試管中重現了HIV感染
【字體: 大 中 小 】 時間:2020年10月13日 來源:
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HIV感染跟教科書描寫的不一樣。
完成了幾十年來一直是白日夢的壯舉,科學家們在試管中重現了感染艾滋病病毒(HIV)的第一步。這提供了近距離接觸病毒的機會——否則就無法從細胞深處觀察到病毒——并且能夠識別出HIV病毒需要在其人體內復制的基本成分。具體地說,科學家們能夠在病毒復制基因組并將其插入目標DNA時對其進行監控,反映在宿主體內發生的步驟。
文章發表在10月9日《Science》雜志上,使人們對艾滋病病毒的工作原理有了新的認識,從而可以對病毒生命周期的早期階段進行前所未有的詳細探索,這樣的知識可以改善對艾滋病的治療。
盡管它很危險,但HIV有著單純的外表:類似于一個圓形的冰淇淋蛋卷,外殼將病毒的遺傳物質包裹在里面。此前,人們一直認為這種外殼的主要作用是保護其珍貴的貨物。但是Wesley I. Sundquist和Owen Pornillos的研究小組的研究表明,衣殼在感染中也起著積極的作用。
他們發現,當他們使用基因和生化方法來破壞衣殼的穩定性時,HIV不能有效地復制其遺傳物質。這是第一次直接證明,衣殼不是單純的包裝,而是HIV感染過程本身的一個重要組成部分。
眼見為實,觀察HIV分子的活動就為實驗發現提供了依據。冷凍電子顯微鏡和分子模擬技術的最新進展,使我們能夠精確地觀察到這種病毒——在130納米處,比紅血球小約60倍。利用這些技術,研究小組將240個微小的蛋白質“瓦片”組合在一起形成錐形外殼。通過近距離觀察,科學家們可以看到衣殼在整個復制過程中基本保持完整,稱為反轉錄。
Sundquist特說:“這和教科書上的不一樣。我們的數據表明,病毒衣殼在支持有效的反轉錄方面起著積極和不可或缺的作用!
這一發現可能有助于解釋為什么Gilead開發的一種HIV研究藥物(首個針對病毒衣殼的藥物),是一種有效的病毒抑制劑。Sundquist、Pornillos和其他人之前對HIV衣殼結構和功能的研究為該藥物的設計提供了依據,該藥物在第一階段臨床試驗中表現良好。通過試管系統獲得的其他見解可以進一步改進藥物設計。
35年前,發現艾滋病的病因源于顯微鏡技術的進步和頑強的堅持,F在,科學家們經過數年的反復試驗,終于在體外重現了該過程所需的最低成分。Pornillos說,現在簡化的系統已經建立并運行,它為我們了解一個熟悉的敵人的更基本的真相打開了大門。
“對我來說,這其中既有基礎知識方面的知識,也有轉化方面的方面,可以幫助我們找到更好的方法來阻止艾滋病毒,”Pornillos說!斑@是一項偉大的研究!
原文檢索:Reconstitution and visualization of HIV-1 capsid-dependent replication and integration in vitro
(生物通:伍松)