新技术使科学家可以看清病毒内部结构

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science:新技术使科学家可以看清病毒内部结构
      从显微镜发现以来，为了深入了解人体细胞、细菌与病毒内部的运作，科学家试图显示越来越小的结构。现在，在国立卫生研究院的关节炎、肌肉骨骼及皮肤疾病国家研究院(NIAMS)工作的研究人员已经开发出了一种新方法，使用这种方法，可以看见以前无法看清的病毒结构。他们的研究结果曾在科学杂志上发表。
      低温电子显微镜（冷冻电镜）这项技术可以使科学家对细菌表面的结构等小颗粒进行成像。在这种方法的帮助下，研究人员已经了解了疫苗如何工作。尽管冷冻电镜已经成功运用，但是科学家仍然无法清晰的显示病毒的内部结构，因为电镜的辐射会对它们造成破坏。“在低剂量辐射下，我们无法看见病毒的内部结构。然而，高剂量辐射会对病毒造成伤害，破坏我们想要观察的结构。”本文的主要作者,NIAMS结构生物学研究所的Alasdair Steven博士说道。
      通过与巴尔的摩的马里兰医学院的Lindsay Black博士的团队的合作，Steven和他的团队将辐射损伤这个难题转变成了一个优点。病毒这种最简单的生命形式仅由核酸（DNA与RNA）和由核酸编码的蛋白质组成。研究人员意识到病毒内部的蛋白质比DNA更容易受到破坏。
      “我们首先使用低剂量辐射，同时记录并不能被观察到的病毒内部结构，第二步，我们使用高剂量辐射，并且发现病毒的内部结构像一个充满泡泡的圆筒。”Steven说道。当病毒的内部结构被破坏时，团队可以使用计算机三维重建技术叠加重构图像。结果，他们可以清晰的显示病毒的内部结构。研究人员把这项技术成为“泡泡成像”。
      展望未来，团队成员预期了“泡泡成像”的很多运用。理想状况下，通过这项技术，对病毒内部的运作有更深入的了解，为新疗法的开发提供更多机会。除了研究病毒结构，冷冻电镜也可用于显示人体细胞中DNA与蛋白质的相互作用。一个令人兴奋的前景在于，通过这项技术可以显示癌细胞与非癌细胞的不同。“这种新的冷冻电镜使用程序可以呈现以前看不见的蛋白质，因此可以为细胞生物学提供新的认识。”Steven说道。