2023 年 12 月 20 日 x
（文章转载自EurekAlert！，原刊在2023年12月14日）
中国香港科技年夜学研究团队展现了一种不为人知的蓝藻病毒的高分辩率布局。这项研究有助增长对于病毒侵染机制的理解，为越发正确猜测天气变化创造了更有益的前提。研究团队借助进步前辈的冷冻电镜技能，乐成解析了蓝藻病毒P-SCSP1u处在原生形态的近原子分辩率布局，展现了差别组分怎样组装成完备的病毒颗粒。这项研究展示了病毒中多种卵白质的构象，以和它们不变病毒布局并完成侵染宿主的份子机制。
蓝藻病毒与其宿主蓝藻于海洋生物地球化学轮回和海洋食品链中，具备要害作用。P-SCSP1u是一类MPP-C蓝藻病毒中的代表成员。于已经知的所有蓝藻病毒中，P-SCSP1u拥有最小的基因组，且于侵染蓝藻时体现出特异的举动。但因为缺少高分辩率的布局资料，科学家们对于蓝藻病毒侵染蓝藻的历程所知甚少。
科年夜生命科学部助理传授党尚宇和海洋科学系兼生命科学部副传授曾经庆璐带领的研究团队，使用单颗粒冷冻电镜术对于该病毒睁开研究，展现了病毒头部衣壳的组装机制及病毒「门-尾复合物」的份子互作机理。经由过程与已经知布局的其他近似病毒举行比力，研究团队提出了病毒尾部相干卵白经由过程构象变化于侵染宿主时事情机制的新看法。此外，研究亦近间隔不雅察了该病毒节制DNA注入的「门-尾复合物」，经由过程与T7病毒中的近似布局举行比力，团队鉴定位在病毒尾部中央节制DNA进出的两个新部件，包括阀门及门控，并提出该类型病毒尾部对于DNA局部节制的事情模子。党传授暗示：「咱们信赖研究发明的蓝藻病毒高分辩率原生布局对于在理解病毒的侵染机制是一个主要且和时的孝敬。」
蓝藻又称蓝细菌，是一种光合细菌，于地球生态体系中阐扬着不成或者缺的作用，除了了孕育发生氧气，还有是人类一样平常糊口中耗损的年夜量食品及燃料的主要能量源头。蓝藻病毒经由过程特异性侵染蓝藻，从而对于蓝藻的数目及举动孕育发生显著影响，亦是相识蓝藻的生长及灭亡对于在确定海洋碳总量、掌控地球碳轮回至关主要的缘故原由。
于阳光足够的水域中，约莫有5%的蓝细菌遭到蓝藻病毒的侵染。当侵染发生时，这些病毒接受蓝藻并促使更多病毒的孕育发生，近似在将蓝藻酿成一个病毒出产工场。曾经传授注释：「这些病毒可以经由过程制止蓝藻使用二氧化碳来影响它们从阳光中得到能量的历程，致使每一年丧失年夜量的碳，跨越地球上所有珊瑚礁、池沼及海洋植物所孕育发生的碳总量。相识这些病毒的事情道理及侵染宿主的历程至关主要，由于这有助科学家们相识它们怎样影响蓝藻、海洋甚至天气。」
曾经传授续指，蓝藻于中国香港水域中很是富厚，对于全世界二氧化碳固定起着主要作用。蓝藻的全世界品貌及碳固定能力对于在计较海洋碳预算至关主要。蓝藻病毒是致使蓝藻灭亡的重要缘故原由。研究蓝藻病毒的侵染历程对于相识它们怎样调控蓝藻种群至关主要，同时瞄准确预计全世界碳预算及猜测天气变化十分要害。
曾经传授进一步指：「咱们的研究结果有助在将来使用病毒节制于淡水中有害蓝藻的生长，按捺水华征象的发生，同时亦能推进农业出产及饮用水清洁的保障事情。」
研究结果已经在近期发表于《天然通信》学术期刊上。党传授暗示：「咱们很是高兴可以或许及整个科学界分享咱们的事情结果，也很兴奋地看到咱们的研究结果获得了闻名期刊的承认。各人的努力没有白搭。」
然而，今朝发表的布局中，位在噬菌体尾部的纤维卵白，因为其高度的柔性，仍有部门布局未被解析，但这一部门对于在病毒辨认及侵染其宿主很是主要。于接下来的试验，团队规划经由过程对于病毒侵染历程的模仿，解析一系列差别状况的布局，从而更好地相识整个侵染历程，帮忙团队得到完备纤维卵白的布局，进而验证于这次论文中提出的病毒侵染机制。
研究团队的合影。从左到右别离是党尚宇传授、曾经庆璐传授、蔡兰兰博士、刘航师长教师（手中拿着3D打印的蓝藻病毒布局），以和肖诗维师长教师。
P-SCSP1u病毒颗粒的总体布局。
P-SCSP1u于侵染历程中DNA注入阶段的DNA门控模子。-PA电子