"10月2日,科学杂志《自然》在线发表了一项由我国科学家取得的重大突破,关于免疫系统如何运作的重要成果。这项研究是由中国科学院物理研究所和中国医学科学院等单位的研究人员进行的,他们通过大量实验和计算,成功解析了与原核短Ago系统相关的高分辨率三维蛋白结构,同时深入探究了原核短Ago系统在病毒入侵前后发生的结构变化。"
"文章详细揭示了原核短Ago中辅酶I的激活机制以及导致细菌死亡的分子机理,研究成果由中国科学院物理研究所提供。"
"在自然界中,生命体需要不断应对各种外部威胁,例如细菌和病毒。为了有效地对抗这些入侵,生物体内的细胞会生成一种叫做核糖核酸的分子。这些核糖核酸分子通过一种被称为转录后基因调控的过程来调控我们的基因。基因是我们体内的指令,决定了我们的生理特征和功能等。通过转录后基因调控,核糖核酸分子可以激活特定的基因,使细胞生成抗体或其他防御机制来对抗入侵者。"
"因此,核糖核酸引发的转录后基因调控在我们的免疫系统中扮演着至关重要的角色,它可以帮助我们对抗外部入侵,从而保护我们的健康。这是该研究的共同通讯作者之一,中国科学院物理研究所副主任工程师丁玮所强调的观点。"
"Argonaute(Ago)蛋白是一种具有接受外源核酸诱导并执行防御机制以对抗入侵者的功能的载体。这种蛋白质存在于古菌、细菌和真核生物等各种生命体中,它为非编码小核糖核酸提供了一个锚定点,以实现降解靶基因或者抑制翻译的功能。在生物体保持健康的情况下,Ago蛋白以单体形式存在于生物体内。但当检测到病毒核酸的入侵时,它们会迅速组合成功能单位,以迅速分解体内的辅酶I(NAD+,也就是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)。"
"辅酶I是负责传递氢离子的辅酶,它参与了生物体内的糖酵解、呼吸链等重要生命活动。丁玮解释说,辅酶I的大量消耗意味着被病毒感染的生物体会快速走向死亡。而随着宿主的死亡,入侵的病毒同样无法继续生存,因此无法继续复制并侵染其他生物体。"
"早在20世纪50年代,科学家们就通过间接手段检测到了生物体内存在着这种同归于尽的自我保护行为,但由于当时的技术和设备水平限制,这一过程的具体实现机制一直是困扰科学家们的谜题。"丁玮表示。"
"研究团队利用高分辨率冷冻电镜技术以及他们自主开发的自动化结构解析方法,在数百万个冷冻电镜蛋白质颗粒中高效筛选和还原了与原核短Ago系统相关的高分辨率三维蛋白结构。基于这一结构,结合体外功能实验,他们成功揭示了原核短Ago系统在病毒入侵前后发生的结构变化。"
"丁玮表示,这一研究成果为深入理解原核短Ago系统的功能提供了重要的结构基础。同时,它也揭示了原核短Ago中降解辅酶I的激活机制以及导致细菌等生物体死亡的分子机理,为未来研究人体免疫系统以及相关药物开发提供了结构基础和理论指导。"
"(作者 陆成宽)"
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