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科學家首次以高分辨率顯示農作物病毒家族

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/10/15
這是首次自分子水平上觀看世界上最致命的農作物殺手之一。圖片來源:利茲大學

這是第一次可以從分子水平上,看到世界上最致命的農作物殺手之一-黃體病毒科。

黃體病毒科是致病性植物病毒,也是造成全球主要農作物損失的原因。該病毒由蚜蟲傳播,會感染多種糧食作物,包括穀物、豆類、葫蘆科、甜菜、甘蔗和馬鈴薯,但研究人員一直無法生成研究其結構所需的高分辨率。

現在,英國約翰英尼斯一組研究人員利用植物表達技術的最新進展來生成足夠數量的病原體,從而可以使用最新的顯微鏡技術進行更詳細的檢查。

這項「結合瞬態表達和Cryo-EM獲得黃體病毒顆粒的高分辨率結構」的研究,於1011日發表在Cell Press雜誌的 Structure上。

該方法涉及用創建病毒樣顆粒(VLP)所必需的基因滲入一種煙草植物。根據插入的基因資訊,VLP在植物宿主內部自組裝。該技術避免了處理傳染性病毒的需要。

使用從植物中萃取的VLP,利茲大學John Innes中心和Astbury生物結構實驗室的團隊,可以透過冷凍電子顯微鏡,觀察病毒結構的高分辨率。

這首次為分子提供了關於黃體病毒衣殼如何形成分子水平的見解,並提出了其如何透過蚜蟲傳播的建議。研究小組說,這種方法可能有助於解碼其他病毒的秘密。

John Innes中心的喬治·羅蒙諾索夫教授說:「這項開發為該重要的植物病毒家族,提供了開發診斷工具的平台,這些重要的植物病毒在全球造成巨大損失。」

利茲大學的尼爾·蘭森教授補充說:「植物表達技術和結構生物學的結合非常令人興奮,我們可以用它來理解許多其他類型病毒的結構。」

植物病毒感染造成的全球經濟損失估計為300億美元。

黃體病毒科攻擊植物的脈管系統,導致嚴重的發育遲緩而使作物損失。該病毒家族包括大麥黃矮病毒和馬鈴薯捲葉病毒,每年在世界各地造成極大的農產損失。