科学家们终于在试管中重现了艾滋病毒感染的最初阶段，为人们提供了一种令人难以置信的放大视角来观察病毒的活动。
这些令人惊叹的图片显示了一个由几何瓷砖组成的圆锥形外壳，叫做衣壳，它位于病毒的中心，里面含有被称为RNA的遗传物质。在渗入细胞之前，衣壳被一层脂肪分子所包围;这个包膜与宿主细胞融合，让衣壳进入细胞，然后将RNA携带到细胞核。在这个过程中，RNA复制，一旦进入细胞核，它就侵入宿主的DNA。
通过对复制过程的进一步观察，这项新的研究强调了衣壳本身在感染中扮演着关键的角色，而且病毒必须满足特定的标准才能将其基因组与宿主细胞的基因组交织在一起。
知道如何重现艾滋病毒感染的最初步骤“意味着我们有更多的工具来解剖复制过程，”研究作者韦斯利·森德奎斯特说，他是犹他大学健康分校生物化学的杰出教授。研究,10月8日发表在《科学》杂志上描述了一个系统,可用于研究游离艾滋病毒侵入宿主基因组——这样一个系统可以“改变艾滋病毒在许多实验室实验,”利奥·詹姆斯,组长MRC实验室分子生物学,他并没有参与这项研究,在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志。
詹姆斯说:“能做到这一切真是一件了不起的事。”Sundquist在一份声明中说，好的总代理团队会陪玩家一起收米，198彩最大总代是谁凭藉多年的彩票经验以及投注知识，198彩平台主管就在这等著你。，除了基础研究之外，该系统还可以帮助解释针对衣壳的实验性药物是如何限制艾滋病毒复制的。
试管试验
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Sundquist指出，尽管试管实验极好地捕捉了艾滋病毒感染的各个方面，但它们无法重现这一过程中的每一个步骤。当病毒的外膜与宿主细胞的膜融合，允许衣壳及其内部潜入时，198娱乐官网安198彩总代理全登录的网址被国内网络警察给封了，我都不知道，还是好朋友198彩票总代给我发的站内信收到的通知，域名也更换了。，感染通常就开始了。但在无细胞系统中，作者不得不绕过这一初始步骤。
取而代之的是，他们使用了一种在蜂毒中发现的化合物——蜂毒素，来“渗透”病毒的细胞膜，并释放其中的衣壳。
根据2017年发表在《自然》杂志上的一份报告，艾滋病毒的衣壳上有微小的孔，通常情况下，当病毒颗粒在人体细胞的细胞质中漂浮时，它会吸附DNA的细胞组成部分，即脱氧核苷酸三磷酸。当病毒粒子到达细胞核时，由于衣壳内的一种特殊酶，病毒粒子利用这些构建块复制完整的DNA链。这就是病毒复制其遗传物质并随后插入宿主基因组的方式。病毒如何“知道”何时开始这种所谓的逆转录仍然有些神秘，但研究暗示，好的总代理团队会陪玩家一起收米，198彩最大总代是谁凭藉多年的彩票经验以及投注知识，198彩平台主管就在这等著你。，宿主细胞的生化特性作为反应开始的线索。
但是，在溶液中，试管中并不会自动含有DNA构建块，所以为了启动逆转录，研究人员添加了它们。“这种方法已经存在了一段时间了，但是在反应完成之前是很困难的，”詹姆斯说。但该研究的作者设法使逆转录顺利运行;为了做到这一点，他们了解到衣壳必须在整个过程中保持基本完整。
“衣壳很大程度上是完整的,它必须是合适的稳定性和灵活性,支持反转录,”这意味着衣壳必须足够紧密不崩溃在反转录,但能够打开核衣壳进入时,以释放其复制DNA, Sundquist说。幸运的是，科学家最近发现了一种保持衣壳足够稳定的方法。
2018年，研究作者、弗吉尼亚大学分子生理学和生物物理学副教授欧文·波尼洛斯和同事们在《自然》杂志上报告称，他们发现一种名为IP6的化合物结合在衣壳的平铺表面上。IP6带一个负电荷，而每个瓦片的侧面带一个正电荷，正电荷指向衣壳的中心;由于异性相吸，当IP6与衣壳结合时，它有助于将瓦片拉得更紧、更稳定。
“在发现IP6之前，有人在试管中移除[病毒]包膜，所有东西都会分崩离析，他们什么也看不见，”若奥·马孟德(Joao Mamede)说，他是拉什大学(Rush University)微生物病原体和免疫系的助理教授，他没有参与这项研究。
Sundquist说，IP6在细胞中“相当丰富”，所以在他们的试管实验中，作者添加了细胞中可能发现的类似浓度的化合物。“这真是个诀窍，”他补充道。“在我们知道之前，我们一直在研究太不稳定的衣壳。”
艾滋病毒粒子图
眼见为实
利用分子的计算机模型和电子显微镜，作者可以确切地看到，组成衣壳的240个瓦片在整个逆转录过程中保持着它们的格状结构稳定。作者指出，随着DNA链变大，它们的末端有时会刺穿晶格组织中的微小缝隙，有时可以看到单个的瓦片移位，而衣壳的其余部分却完好无损。
范德比尔特大学(Vanderbilt University)的病理学、微生物学和免疫学教授克里斯托弗·艾肯(Christopher Aiken)说，衣壳可能需要保持稳定，以使RNA和转录酶彼此靠近。艾肯没有参与这项研究。在转录过程中，酶往往会从RNA上脱落，所以“通过保留酶，它可以重新绑定模板，继续DNA合成，”艾肯在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志。
反转录完成后，作者接着进行感染的下一步:整合，即病毒DNA渗入宿主基因组。他们将被称为质粒的DNA链引入到他们的试管中，作为人类细胞核中DNA的替代品，但如果没有额外的成分，整合就不会开始。只有“整个细胞提取物”，即从细胞中提取的蛋白质和分子的混合物，才能让病毒DNA渗透到质粒中。
Sundquist说，未来，该团队希望能够精确地确定细胞中提取的哪些成分能够触发集成。“这可能是超过一件事,”他说。一个挑战是，在试管实验中，“总是很难知道你是否遗漏了什么，”他说。
这项研究的一个局限是它不能完美地重现细胞状态，詹姆斯说。
“任何体外系统，无论多么强大，都只能用来测试我们所知道的和可以加入到反应中的成分，”詹姆斯说。举例来说，在实际的细胞中，衣壳必须到达DNA所在的细胞核，然后穿过称为核孔的入口。Sundquist指出，在这一过程中可能有未知因素改变了衣壳。
这就是说，新的细胞游离系统可以帮助揭示那些未知因素的身份，Mamede补充道。他说，科学家现在可以在无细胞环境中进行观察，然后检查在实际细胞中是否会出现同样的行为。
此外，该系统还可以用于药物开发。“您可以测试新的药物更容易与其中一个简化的系统,而不是一个细胞,”Mamede告诉生活科学。“通过这种方式，你可以从机械上看到它对病毒的真正作用。”
根据临床试验网站(ClinicalTrials.gov)，吉利德科学制药公司(Gilead Sciences)目前有一种针对HIV衣壳的新药在人体试验中。根据早期数据，该药物似乎改变了衣壳在不同感染点，包括在逆转录期间。Sundquist说，无细胞研究强调了衣壳是艾滋病毒感染的一个“关键成分”，而衣壳的破坏会限制病毒的繁殖能力。
