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科学家发现一种病毒耐高温强酸的秘密

科普小知识2021-09-05 14:30:05
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新华社——一个国际科学研究小组最近发现,美国黄石公园温泉中的一种病毒有一种特殊的外膜结构,这种结构使它能够承受高温和强酸环境。这种前所未有的膜结构可能会为超韧新材料的设计提供灵感。

这种名为AVF1的病毒可以感染温泉中好客的嗜酸菌,这是一种喜欢酸性环境的古细菌。AVF1具有超强的保护膜,能够承受水温超过80摄氏度、酸度极强的温泉环境。然而,这种膜的具体结构以前并不为人所知。

美国弗吉尼亚大学、法国巴斯德研究所和其他机构的科学家在美国生物医学杂志《电子生活》上报道,他们将电子显微镜分析和计算机建模结合起来,发现AVF1病毒的外膜厚度约为2纳米,由脂质分子组成。这些分子弯曲成马蹄形,这使得膜具有高稳定性。人们以前从未在自然界中发现过这种膜结构。

在大多数生物体中,细胞内的各种膜通常是双层类脂膜。古细菌的膜是单层的,就像融合在一起的双层膜。科学家发现,AVF1病毒的细胞膜也是单层的。原料来自宿主细胞膜,但结构不同。换句话说,病毒从宿主体内窃取一些具有柔性结构的脂质分子,并将它们弯曲成马蹄形,形成自己的新膜。

参与研究的科学家说,这种结构方案有很大的应用潜力。例如,它可以用来制造坚韧的纳米医学“包装材料”,可以用来将药物分子运送到患者身体的指定部位,然后在到达目的地之前释放它们而不会被损坏。它也可以用来设计新的建筑材料,使建筑能够承受强烈的地震。

中国科学新闻(2017-07-25,第二版国际)