在艺术家笔下，T4病毒是这样感染细菌细胞的。（图片提供：Michael Rossmann等）

　　本报讯　随着天气转暖，在北美洲季节性流行的西尼罗河病毒症(WNV)也进入了多发期。然而各种病毒到底怎样入侵细胞，进而祸害人类呢？美国ScienCentral网日前提供的高清晰动画，逼真地呈现只有针尖的万分之一大的病毒，感染活体细胞的详细过程。

　　该网站提供的动画，由美国普渡大学、墨西哥生物有机化学研究院和东京工业大学的研究人员，根据他们获得的质量空前的真实病毒的照片制作而成。动画“看上去活像科幻电影中的镜头”，无愧于介绍中所形容的“逼真”一词。有关专家指出，普渡大学结构生物学家Michael Rossmann等对病毒感染过程的这一最新理解，是科学攻克病毒性疾病和致命性细菌感染的一次进步，同时具有潜在的医学价值。

　　该项研究中，Rossmann研究小组综合运用晶体成像术与低温电子显微成像术两种成像技术，拍摄了数千张T4病毒感染大肠杆菌的照片。Rossmann说：“利用晶体成像术可以在原子级分辨率层面获得单个蛋白质的结构，以及单个原子之间的关系；而低温电子显微成像术让我们看到更大的单元，例如整个病毒。”

　　研究人员利用这些高分辨率照片，详细地观察了这些“杀细胞机器”复杂的“行凶”过程。Rossmann介绍，大部分病毒用相同的机制感染细胞，因此仔细观察T4病毒的相关细节，实际上也就掌握了其它许多病毒的基本情况。他们发现，T4病毒用来锁定在其它细胞表面的基板会改变形状，从通常六边形的蜂窝状重整成星形。这就使病毒得以刺穿大肠杆菌的外表面，将自身DNA注入其中。Rossmann认为，可能是蛋白间的滑动造成相互之间的错位，最终导致较大尺度上的结构变异。

　　Rossmann研究小组的这一成果，再次丰富了人类的基础科学知识。由于病毒是大自然中最微小的生物实体之一，又能完成非常复杂的生理过程，深入了解病毒的行为，开阔了科学家在许多领域的研究视野。Rossmann认为这项研究的实质相当于面对一辆汽车，研究它跑得起来的根本原因。他说：“那就是我们现在正在做的事，我们正在寻根究底，深入探讨生物系统的运转过程和具体功能”。

　　掌握T4病毒如何感染细胞的过程，有助于全球科学和医学界更好地攻克各种疾病。实际上，病毒还能用作纳米尺度的DNA注射器，将健康的DNA注入遗传物质受损或发生病变的细胞。被称为基因疗法的这一技术，正被越来越广泛地用于预防和治疗帕金森氏症、阿尔茨海默氏症等遗传病，这类患者之所以出现相关症状，正是因为体细胞内部分DNA不能正常工作。“搞清了T4病毒将遗传物质注入细胞的过程，我们就能用它操作人体细胞”，Rossmann表示，这方面现在已经出现突破。他说：“我们已经获得了一种能作用于特定细胞的病毒，它能将特定的基因注入所需的细胞。”然而，真正要以T4病毒为载体进行基因治疗，现在看来要走的路仍很遥远。

　　Rossmann希望通过正在进行的T4病毒研究，更深入地了解组成T4病毒基板的蛋白质，同时将研究对象扩大到其它病毒的感染过程。实际上通过研究T4病毒，Rossmann研究小组已更深入地了解了其它病毒，包括引起登革热、西尼罗河病毒症和普通感冒的各种病毒等。

　　据了解，Rossmann的这项研究早已作为封面文章，发表在2004年8月20日的《细胞》杂志上。该研究得到了美国国家自然科学基金、国际人类前沿科学计划和霍华德休斯医学研究所的资助。

    [科学时报]