近日，美國洛克菲勒大學(xué)一位病毒學(xué)家和一位生物物理學(xué)家，利用一種特殊的、只照亮細(xì)胞表面的顯微鏡，親眼見證了幾十個(gè)分子在一個(gè)活的細(xì)胞表面聚集，最終形成一種可怕的病毒——艾滋病病毒的過程。這是人類第一次看到艾滋病病毒的產(chǎn)生過程，將對艾滋病的治療和治愈產(chǎn)生巨大的影響。
“我們真的能看到一個(gè)病毒的誕生過程了！”
見證這一驚人發(fā)現(xiàn)的科學(xué)家分別是病毒學(xué)博士后儒佛內(nèi)和細(xì)胞生物物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任桑迪·西蒙。他們的發(fā)現(xiàn)已被刊登在《自然》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上，這也許不僅僅是數(shù)百萬艾滋病患者的福音，更可能改寫科學(xué)家們思考問題的方式，他們的試驗(yàn)又向前邁進(jìn)了一步。
儒佛內(nèi)說：“使用這項(xiàng)技術(shù)幾乎沒有任何局限性。”“現(xiàn)在我們真的能看到一個(gè)病毒的誕生過程了！這將使我們能夠解釋很多過去根本解釋不了的問題，不論在病毒學(xué)領(lǐng)域，還是整個(gè)生物學(xué)領(lǐng)域。”
艾滋病病毒簡稱HIV，是一種能攻擊人體免疫系統(tǒng)的病毒。國際醫(yī)學(xué)界至今尚無防治艾滋病的有效藥物和療法。因此，艾滋病也被稱為“超級癌癥”和“世紀(jì)殺手”。上世紀(jì)80年代初期，法美科學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)艾滋病。25年過去了，艾滋病已在全球奪命2500萬，死亡人數(shù)超過第一次世界大戰(zhàn)。
HIV病毒形成僅需5-6分鐘
西蒙解釋了他們的實(shí)驗(yàn)。“用于這項(xiàng)技術(shù)的顯微鏡不同于傳統(tǒng)的顯微鏡。傳統(tǒng)顯微鏡一般會(huì)照亮整個(gè)細(xì)胞，而這種被稱作‘全內(nèi)反射顯微鏡’的新顯微鏡，僅僅照亮聚集HIV病毒的細(xì)胞表面，從而把注意力放在細(xì)胞表面及其細(xì)微的細(xì)節(jié)上。”
當(dāng)一束光透過鏡片射向細(xì)胞表面時(shí)，來自光的能量會(huì)筆直地向前傳播，照亮整個(gè)細(xì)胞。但是當(dāng)這束光被折成一個(gè)角度很小的銳角時(shí)，光的能量就會(huì)僅從細(xì)胞表面反射回來，而僅僅照亮薄薄的細(xì)胞外壁。他們不斷調(diào)整折射角度，得到了不可思議的結(jié)果。
這對組合最終成為了第一對記錄HIV病毒形成時(shí)間的人。他們的結(jié)論是：HIV病毒從開始到最終形成，一共只需要5-6分鐘。“過去，我們對病毒形成的時(shí)間一無所知，這是第一次人們可以清晰地看到一個(gè)病毒實(shí)體的誕生。不僅僅是HIV，還包括所有病毒！”
HIV病毒在細(xì)胞表面形成
為證明病毒是在細(xì)胞表面聚集形成，而不是在細(xì)胞內(nèi)形成，研究小組用人體免疫缺陷病毒蛋白“谷氨酸”蛋白做了實(shí)驗(yàn)。研究人員在蛋白分子上涂上熒光，放置在細(xì)胞內(nèi)緊貼細(xì)胞內(nèi)壁的位置，當(dāng)分子聚集在一起時(shí)，熒光的色彩會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)足夠多的這種蛋白分子聚集在一起時(shí)，它們會(huì)連接在一起聚集成一個(gè)球形。
他們發(fā)現(xiàn)，病毒蛋白分子從細(xì)胞壁中出來，游走到了細(xì)胞表面，聚集結(jié)合在一起，形成了一個(gè)大包，最終這個(gè)大包會(huì)從細(xì)胞表面分離出去形成獨(dú)立的具有傳染性的病毒體。從這個(gè)角度來說，病毒體是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體，不再與形成它的母體細(xì)胞有任何的液體交互。通過這些光學(xué)和生理學(xué)手段，研究小組最終觀察到了病毒聚集、形成包狀物、最終脫離母體的每一步，從而了解到了病毒的整個(gè)生命進(jìn)程。
洛克菲勒大學(xué)反轉(zhuǎn)錄病毒實(shí)驗(yàn)室主任保羅說：“我認(rèn)為，一旦你真的看到了這一切，而不僅僅是通過其他技術(shù)推理手段想象它們發(fā)生的過程時(shí)，你的整個(gè)思維方式將進(jìn)入一個(gè)新的層次。”(梁陳聰)
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