病毒是否能看见、监听和观察?

最近,美国在一项研究中发现,病毒能够利用来源于其周围环境的信息,以决定何时静静地留在宿主体内以及何时进行繁殖。这就好像它们正在观察并监听周围的环境一样。

病毒具有监测其环境的能力的这一发现有可能可以在抗病毒药物开发中发挥作用。

该研究由马里兰大学巴尔的摩分校的研究人员进行。并于2021年8月发表在《微生物学前沿》杂志上,并由Eurek Alert网站转载。

研究人员发现,病毒通过利用来源于其环境的一些信息来决定以下风险:即是安静地待在宿主细胞内,还是进行繁殖和爆炸,从而杀死宿主细胞。

感染细菌的病毒

另一方面,生物科学教授和该研究的第一作者埃文·厄尔(Evan Earl)解释称,病毒感知其环境的能力还包括其宿主产生的一些元素。这为病毒与宿主的相互作用又增加了另一层复杂性。目前病毒正在利用这种能力来发挥其优势。厄尔表示,但未来“我们可以利用这一点来破坏病毒。”

这项新研究的重点是“噬菌体”(bacteriophages)。这是一种感染细菌的病毒。

这项研究显示,噬菌体只有在细菌细胞具有称为细丝和鞭毛的特殊附属物时才能够感染宿主。因为这些附属物有助于细菌进行移动和交配。

细菌能够产生一种名为CtrA的蛋白质。这种蛋白质控制着附属物产生的时间。这篇新论文表明,许多附属物依赖性噬菌体的DNA中都有CtrA蛋白质可以附着的模式,称为结合位点。

爆炸

研究人员研究了一种叫做柄杆菌目(Caulobacterales)的细菌。这种细菌有两种存在形式:一种是自由游动的“群集”形式,另一种是附着在表面的“潜行”形式。

因为噬菌体只能感染群细胞,所以当有很多群集细胞可供感染时,只有从宿主中爆发出来对它们最有利。

因此,研究人员假设,噬菌体正在监测CtrA蛋白水平。这个水平会在细胞生命周期中上下波动,以确定群细胞何时变成柄细胞并成为群细胞工厂。厄尔表示,“到那时,病毒会使细胞破裂,因为周围会有很多群需要感染。”

然而不幸的是,能够证明这个假设的方法需要经过一个工作量极大并且十分困难的过程。所以这并不是这篇最新论文中的一部分研究成果。尽管厄尔及其同事都希望在未来能够解决这个问题。

然而,研究小组认为,关于CtrA结合位点在这么多不同噬菌体上的增殖许这个问题并没有其他合理的解释。因为所有这些都需要菌毛或鞭毛来感染其宿主。他们还指出,更有趣的是,我们还可以研究感染其他生物体的病毒的影响,比如人类。

(半岛电视台)

欺骗病毒的新疗法

厄尔表示,这项研究的一个关键发现是“病毒利用细胞信息做出决定。如果这个过程发生在细菌中,那么几乎可以肯定的是,这也会发生在植物和动物身上。”

比如,为了优化其生存和繁殖策略,动物病毒可能想知道它处于的组织类型是什么,或宿主对感染的免疫反应有多强。虽然关于病毒可以收集信息来加重我们的病情这一事实可能会令人感到不安,但是这些发现也为新疗法开辟了一条道路。

厄尔称,“如果你正在开发一种抗病毒药物,并且知道病毒正在监听某些信号,那么你也许可以欺骗病毒。”

来源 : 电子网站