斯坦福大学的研究团队在《自然通讯》杂志上发表文章称,他们从纳米尺度上对 SARS-CoV-2 病毒在细胞中复制的方式进行了新的观察,这可能为药物开发提供更高的精度。研究人员利用先进的显微镜技术,制作出了可能是目前最清晰的病毒 RNA 和复制结构图像,他们看到这些病毒 RNA 和复制结构在受感染细胞的细胞核周围形成球形。
斯坦福大学工程学院和医学院生物工程副教授、论文共同资深作者斯坦利·齐 (Stanley Qi) 表示:“我们之前从未以如此高的分辨率观察到 COVID 感染细胞,也不知道我们在观察什么。能够随着时间的推移以这种高分辨率了解你在观察什么,对病毒学和未来的病毒研究(包括抗病毒药物开发)有着根本性的帮助。”
闪烁的RNA
这项研究揭示了病毒在宿主细胞内活动的分子级细节。为了传播,病毒本质上是接管细胞,并将其转变为病毒生产工厂,配有特殊的复制细胞器。在这个工厂里,病毒 RNA 需要不断自我复制,直到积累了足够的遗传物质,才能移出并感染新细胞,然后重新开始这个过程。
斯坦福大学的科学家们试图以迄今为止最清晰的细节揭示这一复制步骤。为此,他们首先用不同颜色的荧光分子标记病毒 RNA 和复制相关蛋白。但单独对发光 RNA 进行成像会导致在传统显微镜下产生模糊的斑点。因此,他们添加了一种暂时抑制荧光的化学物质。然后分子会在随机时间再次闪烁,并且每次只有少数分子亮起。这使得更容易精确定位闪光,从而揭示单个分子的位置。