來源:新華網—新浪科技
新浪科技訊 北京時間5月28日消息,據美國每日科學報道,目前,美國洛克菲勒大學病毒學家和生物物理學家使用一種僅能照亮細胞表面的特殊顯微鏡,首次真實清晰地觀測到幾十萬個分子聚合成活細胞形成一個簡單艾滋病病毒粒子的過程。
這項研究具有里程碑意義,在過去25年里,艾滋病曾奪取了2500萬人的生命,科學家多年來一直致力于研究分析艾滋病。
這項研究發表在5月25日出版的《自然》雜志上,這不僅為全球數百萬名艾滋病患者帶來了治愈希望,同時該技術形成的圖像將改變科學家們對艾滋病的理解,可以將他們對艾滋病的研究實驗更加深入。
在艾滋病專家保羅·比恩亞斯茲和細胞生物物理學家桑迪·西蒙的指導下,諾爾溫·朱維奈特博士后負責這項實驗研究,他說,“這項技術的使用已沒有限制,目前我們可以實際看到一個病毒的誕生過程,它給予我們機會用于回答之前未解之謎,不僅是濾過性微生物學,而且還涉及整體生物學?!?/FONT>
不同于傳統顯微鏡會照亮整個細胞,而這種被稱為“總體內部反射顯微鏡”(total internal reflection microscopy) 的技術,僅照亮當艾滋病毒聚合時的細胞表面。
西蒙說,“實驗結果正如你所看到的,我們可以看清細胞的表面狀況。該技術下不會照亮細胞的內部結構,你可以更細致地觀察到細胞表面所發現的細節情況?!睋私猓髅墒羌毎锷韺W實驗室負責人。
當一束光穿過一片透鏡射在細胞表面上時,來自光的能量將向上傳播照亮整個細胞。然而,當光束以較小的角度射向細胞時,光的能量將在細胞表面進行反射,僅照亮細胞最外層薄膜。
通過調整光束角度照射細胞表面,該研究小組第一次記錄了艾滋病病毒粒子的集合形成過程,該過程需要5-6分鐘。朱維奈特說,“起初,我們并不知道艾滋病粒子集合過程需要多長時間,是幾毫秒,還是數個小時。之前我們真的對此一無所知。”
比恩亞斯茲說,“這是第一次觀測到病毒粒子的誕生。通過該技術我們不僅只是發現艾滋病毒粒子,還將發現任何類型的病毒。”據悉,他是洛克菲勒大學反轉錄生物實驗室負責人和亞倫·戴蒙艾滋病研究中心的科學家。
為了證實他們所觀測到的是病毒粒子聚合在細胞表面,他們對細胞病毒蛋白質分子涂上熒光,當這些蛋白質分子聚合在一起時,顏色就會發現變化。
雖然許多不同成份聚合可以形成一個單一的病毒粒子,但是病毒蛋白質是病毒粒子聚合時的必要成份。這些病毒蛋白質分子會附著細胞外層薄膜的內側,當足夠的病毒蛋白質分子聚合起來時,他們將自然連接成為一個球形結構體。
西蒙、比恩亞斯茲和朱維奈特發現,病毒蛋白質分子從細胞內部分離,然后到達了細胞表面。當足夠的病毒聚集并開始彼此碰撞,細胞外層薄膜開始向外膨脹形成一個萌芽病毒粒子,然后發育成形為一個獨立、具有傳染性的病毒粒子。
基于這個過程,研究人員指出,艾滋病病毒粒子是一個獨立的實體,不再與其他細胞進行交互反應。通過使用光學和生理學技術,他們能夠觀察到病毒粒子聚合、膨脹、甚至從細胞表面分離。進而讓人們了解到病毒粒子誕生的整個過程。
比恩亞斯茲說,“我相信如果你真實地觀測到這一病毒粒子形成過程,而不是通過其他方法進行推想,你將對艾滋病病毒誕生有新的理解認識。”(魏 冬)