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病毒的遗传物质被整合到被感染细胞的基因组中的重要机制

EMBL海德堡和海德堡大学医院的ZentrumfürInfektiologie的科学家首次成功地在转运进入被感染细胞核的过程中对HIV进行了成像。电子断层扫描图像显示病毒的蛋白质包膜穿过一个核孔-核周围膜中的开口,允许分子进出。科学家发现该病毒完好无损地穿过核孔,仅在细胞核内分裂,然后释放其遗传信息。这阐明了病毒的遗传物质被整合到被感染细胞的基因组中的重要机制。

这项研究的重点是人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1),它主要感染免疫系统的某些细胞,从而大大削弱了人体自身对疾病的防御能力。病毒的遗传物质被安全地包装在称为衣壳的锥形蛋白质胶囊中,该胶囊由单个六边形部分组成。科学家们知道衣壳在感染过程中如何穿过细胞膜进入细胞内部,但不知道病毒的遗传物质如何从衣壳进入细胞核,从而触发新病毒的形成。

这就是海德堡合作的工作所在。使用新开发的方法对病毒感染细胞中的分子复合物进行3D成像,科学家成功地将病毒衣壳直接转运到细胞核中。ZentrumfürInfektiologie的医学总监Hans-GeorgKräusslich解释说:“直到现在,衣壳还不能穿过毛孔。”“然而,病毒基因组如何进入细胞核的问题对于其繁殖至关重要。因此,我们的研究结果支持了寻找未来治疗方法的新靶标。”尽管当前的治疗选择可以抑制病毒在体内的繁殖,但是消除病毒的真正治愈方法尚不可行。

高分辨率成像平台

为了详细了解实验室中被感染的免疫细胞的内部工作原理,科学家们使用了高分辨率成像技术。借助海德堡大学的电子显微镜核心设施和EMBL海德堡的低温电子显微镜服务平台,他们将光学和电子显微镜方法结合在一起。他们能够根据其数据重建分子结构的3D图像。这使他们能够以高分辨率可视化病毒复合物的组成和结构以及它们与细胞结构的相互作用。EMBL访问小组负责人马丁·贝克(Martin Beck)说:“我们两家机构之间的卓有成效的合作以及专业技术的结合,帮助将艾滋病毒感染难题的另一部分融入了整体情况。自2019年以来,

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