科学家首次观测到艾滋病毒粒子诞生全过程

http://www.sina.com.cn 2008年05月28日 11:59  新浪科技

  新浪科技讯 北京时间5月28日消息,据美国每日科学报道,目前,美国洛克菲勒大学病毒学家和生物物理学家使用一种仅能照亮细胞表面的特殊显微镜,首次真实清晰地观测到几十万个分子聚合成活细胞形成一个简单艾滋病病毒粒子的过程。这项研究具有里程碑意义,在过去25年里,艾滋病曾夺取了2500万人的生命,科学家多年来一直致力于研究分析艾滋病。

  这项研究发表在5月25日出版的《自然》杂志上,这不仅为全球数百万名艾滋病患者带来了治愈希望,同时该技术形成的图像将改变科学家们对艾滋病的理解,可以将他们对艾滋病的研究实验更加深入。

  在艾滋病专家保罗·比恩亚斯兹和细胞生物物理学家桑迪·西蒙的指导下,诺尔温·朱维奈特博士后负责这项实验研究,他说,“这项技术的使用已没有限制,目前我们可以实际看到一个病毒的诞生过程,它给予我们机会用于回答之前未解之谜,不仅是滤过性微生物学,而且还涉及整体生物学。”

  不同于传统显微镜会照亮整个细胞,而这种被称为“总体内部反射显微镜”(total internal reflection microscopy) 的技术,仅照亮当艾滋病毒聚合时的细胞表面。西蒙说,“实验结果正如你所看到的,我们可以看清细胞的表面状况。该技术下不会照亮细胞的内部结构,你可以更细致地观察到细胞表面所发现的细节情况。”据了解,西蒙是细胞生物生理学实验室负责人。

  当一束光穿过一片透镜射在细胞表面上时,来自光的能量将向上传播照亮整个细胞。然而,当光束以较小的角度射向细胞时,光的能量将在细胞表面进行反射,仅照亮细胞最外层薄膜。通过调整光束角度照射细胞表面,该研究小组第一次记录了艾滋病病毒粒子的集合形成过程,该过程需要5-6分钟。朱维奈特说,“起初,我们并不知道艾滋病粒子集合过程需要多长时间,是几毫秒,还是数个小时。之前我们真的对此一无所知。”

  比恩亚斯兹说,“这是第一次观测到病毒粒子的诞生。通过该技术我们不仅只是发现艾滋病毒粒子,还将发现任何类型的病毒。”据悉,他是洛克菲勒大学反转录生物实验室负责人和亚伦·戴蒙艾滋病研究中心的科学家。

  为了证实他们所观测到的是病毒粒子聚合在细胞表面,他们对细胞病毒蛋白质分子涂上荧光,当这些蛋白质分子聚合在一起时,颜色就会发现变化。虽然许多不同成份聚合可以形成一个单一的病毒粒子,但是病毒蛋白质是病毒粒子聚合时的必要成份。这些病毒蛋白质分子会附着细胞外层薄膜的内侧,当足够的病毒蛋白质分子聚合起来时,他们将自然连接成为一个球形结构体。

  西蒙、比恩亚斯兹和朱维奈特发现,病毒蛋白质分子从细胞内部分离,然后到达了细胞表面。当足够的病毒聚集并开始彼此碰撞,细胞外层薄膜开始向外膨胀形成一个萌芽病毒粒子,然后发育成形为一个独立、具有传染性的病毒粒子。基于这个过程,研究人员指出,艾滋病病毒粒子是一个独立的实体,不再与其他细胞进行交互反应。通过使用光学和生理学技术,他们能够观察到病毒粒子聚合、膨胀、甚至从细胞表面分离。进而让人们了解到病毒粒子诞生的整个过程。

  比恩亚斯兹说,“我相信如果你真实地观测到这一病毒粒子形成过程,而不是通过其他方法进行推想,你将对艾滋病病毒诞生有新的理解认识。”(魏 冬)

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