点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:科研论文科普解读|“守护女神”Gabija:微观世界的神秘“剪刀手”
首页> 光明科普云> 视频 > 正文

科研论文科普解读|“守护女神”Gabija:微观世界的神秘“剪刀手”

来源:光明网2024-04-15 09:56

  Gabija,这个名字在立陶宛神话中代表着灶火和家庭守护女神。在自然界中,以她命名的免疫系统也扮演着类似的角色,守护着原核生物免受噬菌体的侵害。

  Gabija免疫系统是自然界中丰度排名第三的原核生物免疫系统,存在于大约15%已测序的细菌和古细菌基因组中。尽管其构成简单,仅由两个基因GajA和GajB组成,却能够高效抵御各类噬菌体的侵袭。

科研论文科普解读|“守护女神”Gabija:微观世界的神秘“剪刀手”

  科学家们一直对Gabija系统充满好奇,但它的工作机制却长期成谜。直到最近,武汉大学的王隆飞教授团队与华中科技大学的朱斌教授团队携手合作,通过解析Gabija系统的结构,详细揭示了其抗噬菌体的工作机制,研究成果以“加速预览”形式在《自然》杂志上发表。

  原来,Gabija系统的工作机制就像一把神奇的“剪刀”,能够精确地切割病毒的DNA。当病毒侵入细菌时,它们会开始复制自己的基因组并转录RNA,这个过程中会大量消耗一种叫做NTP的物质。这时,GajA就像一位敏锐的侦探,感知到NTP的变化,并开始运用它的“剪刀”技能,精准地剪断病毒的DNA链。而剪下来的DNA片段还会刺激GajB,进一步降低NTP水平,形成了一种正反馈的机制,让病毒无处可逃。

科研论文科普解读|“守护女神”Gabija:微观世界的神秘“剪刀手”

 

科研论文科普解读|“守护女神”Gabija:微观世界的神秘“剪刀手”

  论文第一作者之一、武汉大学药学院博士生李静介绍说,研究中,他们采用单颗粒冷冻电镜和生物化学等技术手段,首次捕捉到了GajA核酸酶与DNA结合的激活状态和与ATP结合的抑制状态,从分子层面完整的阐释了Gabija系统的工作机制。

  在揭示Gabija机制的过程中,科学家们经历了无数次的失败和挑战。从2018年开始,研究团队就通过计算机分析预测了Gabija系统的功能及工作机制。然而,实际研究中他们发现,这两个酶的活性与预测结果不同,是一种全新的、未知的机制。这意味着他们需要从零开始探索。

科研论文科普解读|“守护女神”Gabija:微观世界的神秘“剪刀手”

从左至右:袁舞柳、李静、王隆飞、王之明、肖军

  此外,因为同时有多个国际团队也在进行类似的研究,竞争异常激烈。但是,凭借着默契的合作和不懈的努力,研究团队最终成功捕捉到了Gabija与DNA结合的关键瞬间,为揭示其工作机制提供了确凿的证据。

采  访

宋雅娟

视频制作

肖春芳

科学审核

李 静

(武汉大学药学院博士生)

监  制

战 钊

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 意大利文艺复兴名作展在京开幕

  • “海上粮仓” ——福建宁德大黄鱼鱼苗陆续投放

独家策划

推荐阅读
教育部今天(28日)发布《普通高等学校本科专业目录(2026年)》,共新增38种普通高校本科新专业。本次获批申办高校可纳入2026年高考招生。
2026-04-28 11:22
目前,本科专业目录共涵盖13个门类、92个专业类、883种专业。
2026-04-28 11:20
中国农业科学院作物科学研究所小麦基因资源发掘与利用创新团队近日成功克隆了调控小麦分枝与主茎之间角度的关键基因,并揭示了其平衡调控小麦“站姿”的分子机制。
2026-04-28 10:01
作为牵头用户,生态环境部已有8颗环境和大气系列卫星在轨运行,还可统筹调用140余颗民商卫星数据资源。
2026-04-28 10:00
西南大学徐洛浩、刘海平教授团队联合德国科学院院士阿克塞尔·迈尔开展攻关,成功破解相关科学难题。
2026-04-28 09:59
人工智能的崛起为人类社会开启了变革的新纪元,深刻重塑着我们生活与生产的各个方面。而作为文明传承与思维锻造的核心路径,阅读在这一浪潮中经历着前所未有的影响与重构。
2026-04-28 09:57
透视农业农村经济“开门红”,其背后是国家战略引领、政策有力支持和市场社会力量的协同发力。
2026-04-28 09:46
外商投资安全审查工作机制办公室(国家发展改革委)依法依规对外资收购Manus项目作出禁止投资决定,要求当事人撤销该收购交易。
2026-04-27 16:54
当前,具身智能产业站在商业落地的临界点,一场从“炫技”到“干活”的务实转向正在悄然发生。
2026-04-27 15:39
以往以机械素质、品牌底蕴为核心卖点的外资车企,纷纷将智能化作为参展的核心主线。
2026-04-27 14:48
这里是淳安国家储备林示范基地,587亩山林经过精心打造,早已不是传统意义上的林场。480多亩杉木林完成阔叶化改造,浙江楠、浙江樟等珍贵树种错落生长;430亩“有路、有房、有水、有轨、有网、有电、有眼”的“七有”林业标准地里,黄精、白芨、三叶青等中药材长势旺盛,菌菇悄悄破土;30多亩梅花观光园内,880株梅花迎春绽放,成为游客青睐的打卡地。
2026-04-27 13:53
近年来,科普视频越来越多地成为公众获取科技知识的重要渠道。
2026-04-27 13:35
中国科协在中国科学家博物馆举行“全民阅读活动周·科学家精神故事会”暨科学家精神主题丛书发布活动。
2026-04-27 12:53
今年4月25日是第四十个“全国儿童预防接种日”,主题是“预防接种,苗助健康,全民行动”。
2026-04-27 10:05
从古人立竿测影、夜观北斗辨识方向,到北斗卫星导航系统提供全天候、高精度的时空信息服务——科技发展沧海桑田,但人类对“我在哪里、我要去哪、如何到达”的追问从未停歇,其指向始终是更好地认识世界、利用资源、服务发展。
2026-04-27 10:03
近年来,江苏张家港东沙化工园区实施关停转型,修复生态环境,升级为智能制造产业园区,长江岸边珍稀鸟类频现,走出了一条绿色转型路。
2026-04-27 10:02
记者王美莹日前从中国地震局地球物理研究所获悉,该所基于“谛听”大模型研发的“地震科学智能体”正式上线并开放试用。”  从“搬砖式”科研到“一句话”驱动,这位不知疲倦的“数字副驾驶”,正悄然推动地震科学范式的革新。
2026-04-27 09:59
为推进商业航天高质量发展,发挥标准化在产业发展中的引领性和基础性作用,统筹推进商业航天标准化建设,国家航天局、市场监管总局近日联合发布《商业航天标准体系(1.0版)》。
2026-04-27 09:59
我国现已建成省级以上绿色矿山5500余家,绿色矿山建设成为美丽中国建设的生动实践。
2026-04-24 09:53
由中国科学家领衔的国际团队23日宣布,他们成功在超级计算机中构建出一个数字虚拟宇宙,为人类探索宇宙奥秘提供了一份高精度数字导引图谱。
2026-04-24 09:51
加载更多