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

  • 习近平同巴西总统卢拉共同签署联合声明

  • 习近平同巴西总统卢拉共见记者

独家策划

推荐阅读
记者20日从中国航天科技集团一院获悉,该院抓总研制的长征十号系列火箭近日成功完成整流罩分离试验,标志着该系列火箭初样研制又迈出了坚实一步。
2024-11-21 09:14
作为战略性新兴产业,低空经济产业链条长,涵盖航空器研发与制造、低空飞行基础设施建设与运营、飞行服务与保障等产业,对构建现代产业体系具有重要作用。
2024-11-21 09:12
工业革命改变了世界面貌,为人类生产生活带来深远影响。当今世界,人工智能迅猛发展,推动人类社会深度变革。在此过程中,电力行业也在逐步向数字化和智能化转型。
2024-11-21 09:10
数据显示,2023年我国低空经济规模超5000亿元,增速超过33%,2030年有望达到2万亿元。2024年以来,全国已有超过26个省(区、市)将低空经济写进政府工作报告。
2024-11-21 09:09
日前,国际学术期刊《自然·通讯》在线刊发江西省农业科学院原院长颜龙安院士团队联合河北大学杜会龙教授团队的研究成果:首个稻属最全超级泛基因组图谱绘制成功。
2024-11-21 09:09
全海深光电缆绞车系统“海威GD11000”,日前随广州海洋地质调查局“海洋地质二号”船在我国南海完成了首个航次的深海调查任务。
2024-11-20 09:21
近日,中国科学院兰州化学物理研究所研究员何林团队与武汉大学教授雷爱文团队合作,在催化羰基化领域取得重要进展——成功利用一氧化碳或二氧化碳替代剧毒光气,高效合成含氮羰基化合物非对称脲。。
2024-11-20 09:24
这种菌能够迅速分解番茄、辣椒、娃娃菜等多种蔬菜尾菜,并具有促进作物生长、拮抗土传病原菌等功能特性。在此基础上,课题组进一步研发了“蔬菜尾菜+快速腐解菌+有机肥+功能菌”四位一体的原位还田技术。
2024-11-20 09:20
11月18日,在沪渝蓉高铁全线控制性咽喉工程崇太长江隧道内,我国盾构隧道智能建造V2.0技术体系正式在“领航号”盾构机成功应用
2024-11-20 09:19
19日,四川、重庆、贵州三省市同步首发动力型锂电池试运专列,这是我国铁路首次大规模试运输动力锂电池,将助力国产动力锂电池产品的全球流通。
2024-11-20 09:13
近年来,北京市延庆区大力发展低空经济,2023年相关产业产值达23.3亿元。天气渐冷,北京八达岭长城脚下,中关村延庆园内的低空经济产业园依旧热火朝天,一派繁忙景象。
2024-11-19 09:50
据最新一期《自然·化学》杂志报道,美国加州大学圣迭戈分校团队在最新研究中给出了一个涉及两种简单分子间反应的精妙解释。
2024-11-19 09:47
利用样地观测数据、空间分析和树线模型模拟,中国科学院青藏高原研究所研究员梁尔源等人系统分析了尼泊尔珠峰国家公园和安纳普纳保护区混交林树线,揭示了糙皮桦和喜马拉雅冷杉的种群更新动态和树线位置变化。
2024-11-19 09:46
机器人服务员、咖啡师、宠物……各种机器人让人目不暇接。自动载人飞行器,无人机、无人车、无人船……智能驾驶技术遍布“海陆空”。11月14日至16日,第二十六届中国国际高新技术成果交易会在广东深圳举行。
2024-11-19 04:55
近日,记者从湖北省神农架林区林业管理局野保科开展的陆生野生脊椎类动物普查中获悉,神农架现有陆生野生脊椎类动物710种,比原来的493种增加217种。
2024-11-19 05:00
北京时间11月15日23时13分,天舟八号货运飞船在文昌航天发射场由长征七号遥九运载火箭成功发射。自中国空间站建造以来,空间应用系统已在轨开展了百余项科学实验和应用试验,阶段性研究成果持续产出。
2024-11-18 10:27
中国科学院生物物理研究所王晓群研究员课题组、广东省智能科学与技术研究院张旭院士课题组和北京师范大学吴倩教授课题组合作,深入解析了人类背根神经节(DRG)发育过程中调控多种感觉神经元分化的多层级信号通路,并成功构建了人类DRG类器官(hDRGOs)模型。通过比较人类和小鼠的感觉神经元发育,研究人员发现两者在发育进程、基因表达谱和细胞亚型上存在差异。
2024-11-18 10:24
党的二十届三中全会提出,发展通用航空和低空经济。航空航天民航高校应发挥特色优势,形成“航空+”的多元化低空经济专业型人才培养模式,促进低空经济科技链、人才链、产业链的有机衔接。
2024-11-18 10:21
中北大学极端环境特种传感与测试创新研究团队成员正在围绕近期发射任务进行产品研发。日前,第28届“中国青年五四奖章”评选揭晓,中北大学极端环境特种传感与测试创新研究团队获“中国青年五四奖章集体”荣誉称号。
2024-11-18 10:16
据中国载人航天工程办公室消息,天舟七号货运飞船已于11月17日21时25分受控再入大气层。 天舟七号货运飞船于2024年1月17日在文昌航天发射场发射入轨,装载了航天员在轨驻留消耗品、推进剂、应用实(试)验装置等物资。
2024-11-18 10:14
加载更多