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      病毒如何劫持主機的能源供應(yīng)
      
			
      
				2019-06-18 09:20:26
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      病毒在生者和非生物之間占據(jù)著一個奇怪的無人區(qū)。為了繁殖，他們必須感染活著的宿主并劫持其資源。但據(jù)了解，這種寄生關(guān)系可導(dǎo)致疾病和死亡，但很少有定量研究檢查了病毒感染相對于宿主能量經(jīng)濟的能量消耗。
      

      病毒如何劫持主機的能源供應(yīng)
      

      加州理工學(xué)院研究人員的一項新研究現(xiàn)在提供了對不同類型病毒感染的各種病毒過程的能量負(fù)擔(dān)的第一次定量估計。這項工作為指導(dǎo)病毒生命周期和進(jìn)化的能量限制提供了重要見解，最終可能導(dǎo)致更好的疫苗和治療。
      

      這項工作是由Rob Phillips，F(xiàn)red和Nancy Morris生物物理和生物學(xué)教授在生物學(xué)和生物工程系以及工程和應(yīng)用科學(xué)系的實驗室完成的。它出現(xiàn)在5月16日的“美國國家科學(xué)院院刊”的一篇論文中。
      

      許多病毒，例如本文中檢測的病毒，基本上是稱為含有遺傳物質(zhì)的衣殼的球形殼。當(dāng)病毒感染宿主細(xì)胞時，它會使用細(xì)胞的機器在稱為復(fù)制的過程中復(fù)制其自身的遺傳物質(zhì)。在稱為翻譯的階段期間，該遺傳物質(zhì)用于產(chǎn)生將形成衣殼的蛋白質(zhì)。最后，在自組裝過程中，蛋白質(zhì)殼和病毒遺傳物質(zhì)的拷貝被組裝成新的病毒。在某些時候，在宿主宿主細(xì)胞內(nèi)合成了許多此類病毒之后達(dá)到其突發(fā)大小 - 新創(chuàng)建的病毒從小區(qū)突然出現(xiàn)并繼續(xù)感染新主機的大小。原則上，隨著爆發(fā)大小變大，感染傳播得更快。
      

      菲利普斯，以及第一作者和研究生Gita Mahmoudabadi及其同事，開始量化每個過程中從主機竊取的能量 - 以及如何限制由此產(chǎn)生和釋放的病毒數(shù)量。感染細(xì)胞。
      

      研究小組研究了兩種不同的病毒：T4，一種所謂的噬菌體病毒，它以DNA為遺傳物質(zhì)并感染細(xì)菌;和流感病毒，它利用RNA攜帶其遺傳信息并感染哺乳動物細(xì)胞。使用他們對構(gòu)建一種病毒所需能量的估計以及兩種病毒的爆發(fā)大小，他們計算了感染宿主的總費用。
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)，噬菌體占據(jù)了大約30%的宿主生物的能量資源，并在爆發(fā)出細(xì)胞之前產(chǎn)生了大約200種病毒。另一方面，流感病毒僅吸收了約1%的宿主細(xì)胞能量，但卻產(chǎn)生了大約6,000種新病毒。
      

      Mahmoudabadi說：“你可能認(rèn)為病毒會盡可能多地從宿主身上消耗能量，以最大限度地擴大其爆發(fā)尺寸。”“但我們的估計表明，這種策略最適合感染單細(xì)胞生物如細(xì)菌的病毒。我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，感染多細(xì)胞生物的病毒，例如負(fù)責(zé)季節(jié)性流感的病毒占據(jù)宿主的一小部分。能源供應(yīng)。我們認(rèn)為這可能反映了流感的策略，即通過保留其多細(xì)胞宿主來確保其即時和長期生存。“
      

      這些研究為進(jìn)一步開展工作奠定了基礎(chǔ)，這些工作旨在解決在生物體及其病原體之間持續(xù)存在的戰(zhàn)爭中管理贏家和輸家的復(fù)雜相互作用。
      
			

			
        
      
			
      
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