細菌噬菌體是感染細菌的一種病毒，近日，來自瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的研究人員利用先進的研究工具描述了一百萬個原子“尾部”結(jié)構(gòu)，細菌噬菌體可以利用尾部結(jié)構(gòu)來突破細胞的表面進入到細胞內(nèi)部，該研究對于理解細菌噬菌體感染細菌的機制，以及后期應(yīng)用于新型細菌性疾病療法的開發(fā)提供了新的線索和希望，相關(guān)研究刊登于雜志Nature上。

為了感染細菌，很多細菌噬菌體都會“雇傭”尾部結(jié)構(gòu)來刺穿細菌的細胞膜，從而使病毒的遺傳物質(zhì)進入到細菌細胞內(nèi)部，噬菌體復(fù)雜的尾部結(jié)構(gòu)包含有可以圍繞在類似管狀結(jié)構(gòu)周圍的收縮性鞘狀結(jié)構(gòu)，這些鞘狀結(jié)構(gòu)可以在納米尺度拉伸形成“線圈”結(jié)構(gòu)，當(dāng)噬菌體吸附到細胞表面時，鞘狀結(jié)構(gòu)就會收縮并且驅(qū)動管狀結(jié)構(gòu)穿過細胞膜，而所有的過程都是由噬菌體尾部百萬個原子基底結(jié)構(gòu)所完成的。

如今，研究者通過進行原子細節(jié)的分析揭示了這些基底結(jié)構(gòu)如何協(xié)調(diào)病毒吸附于細菌表面；噬菌體廣泛存在于我們身邊，比如土壤、溫泉、動物腸道等，其對細菌群體的多樣性有著明顯的影響，比如人類腸道的微生物組；當(dāng)然噬菌體也是一種科學(xué)家們進行遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究的重要工具。

這項研究中，研究人員從原子水平上闡述了噬菌體基底結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的特殊模型，噬菌體的基底結(jié)構(gòu)可以幫助控制噬菌體發(fā)現(xiàn)并且吸附靶向細菌的能力，同時對于噬菌體將其自身DNA注射到靶向細菌內(nèi)部也非常關(guān)鍵。研究者指出，整個基底尾部管狀復(fù)合體包含1百萬個原子，其組成了15個不同蛋白質(zhì)的145條鏈，其中大多數(shù)都可以作為研究模型。同時研究人員又從基底結(jié)構(gòu)中鑒別出了分子成分的zui小集合，這些成分就好象微型齒輪一樣可以控制病毒尾部的活性。

zui后研究者Leiman說道，本文研究對于深入理解噬菌體收縮性尾部系統(tǒng)的作用機制提供了新的線索，人類機體中包含有數(shù)萬億個細菌，而且人類的腸道微生物群落也是未來進行個體化療法研究的靶點，因此基于本文的研究結(jié)果，很顯然研究人員就需要理解不同細菌間的相互作用，以及噬菌體感染細菌的機理，從而為后期開發(fā)基于噬菌體技術(shù)的新型靶向療法來治療人類疾病提供一定幫助。