Nature：從原子水平上解析噬菌體感染細菌的分子機理

　　細菌噬菌體是感染細菌的一種病毒，近日，來自瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的研究人員利用先進的研究工具描述了一百萬個原子“尾部”結構，細菌噬菌體可以利用尾部結構來突破細胞的表面進入到細胞內部，該研究對于理解細菌噬菌體感染細菌的機制，以及后期應用于新型細菌性疾病療法的開發提供了新的線索和希望，相關研究刊登于國際雜志Nature上。

　　為了感染細菌，很多細菌噬菌體都會“雇傭”尾部結構來刺穿細菌的細胞膜，從而使病毒的遺傳物質進入到細菌細胞內部，噬菌體復雜的尾部結構包含有可以圍繞在類似管狀結構周圍的收縮性鞘狀結構，這些鞘狀結構可以在納米尺度拉伸形成“線圈”結構，當噬菌體吸附到細胞表面時，鞘狀結構就會收縮并且驅動管狀結構穿過細胞膜，而所有的過程都是由噬菌體尾部百萬個原子基底結構所完成的。

　　如今，研究者通過進行原子細節的分析揭示了這些基底結構如何協調病毒吸附于細菌表面；噬菌體廣泛存在于我們身邊，比如土壤、溫泉、動物腸道等，其對細菌群體的多樣性有著明顯的影響，比如人類腸道的微生物組；當然噬菌體也是一種科學家們進行遺傳學和分子生物學研究的重要工具。

　　這項研究中，研究人員從原子水平上闡述了噬菌體基底結構發生變形的特殊模型，噬菌體的基底結構可以幫助控制噬菌體發現并且吸附靶向細菌的能力，同時對于噬菌體將其自身DNA注射到靶向細菌內部也非常關鍵。研究者指出，整個基底尾部管狀復合體包含1百萬個原子，其組成了15個不同蛋白質的145條鏈，其中大多數都可以作為研究模型。同時研究人員又從基底結構中鑒別出了分子成分的最小集合，這些成分就好象微型齒輪一樣可以控制病毒尾部的活性。

　　最后研究者Leiman說道，本文研究對于深入理解噬菌體收縮性尾部系統的作用機制提供了新的線索，人類機體中包含有數萬億個細菌，而且人類的腸道微生物群落也是未來進行個體化療法研究的靶點，因此基于本文的研究結果，很顯然研究人員就需要理解不同細菌間的相互作用，以及噬菌體感染細菌的機理，從而為后期開發基于噬菌體技術的新型靶向療法來治療人類疾病提供一定幫助。