病毒学与真菌学
开放获取

抽象的

研究病毒结构和功能的方法的进展

埃琳娜·V·奥尔洛娃

感染是生物分子纳米机器，旨在以高效率和明确性污染细胞。因此，它们本质上具有适应性，并且通常以不同的顺应性存在，可以通过当今的基本方法（例如冷冻电子显微镜（EM））在几乎局部条件下对其进行成像。近十年来创新和规划改进的进步促进了建筑基本类型的公开和 EM 结构目标的增强。依赖于单分子技术的基础研究提出了一些分离构象状态的方法，并以这种方式揭示了建筑物的工作系统。通过辅助调查披露感染运动需要评估庞大的数据集、复杂的项目、和值得注意的计算能力。依赖于 X 射线、NMR、SAXS 和基本确定的诱变混合的杂交方法是了解自然建筑能力的基础。我们将展示这些策略在噬菌体基础研究中的富有成效的应用。噬菌体是微生物的感染；它们的基因组被包裹在稳定且刚性的衣壳中，从而保护其免受细胞外环境的影响。由于过去十年中各种噬菌体结构的发展，我们目前对噬菌体工作的理解已经取得了进步。其基本部分的可比性表明噬菌体具有典型的前体并提供典型的形态发生途径。在我们的研究中，我们已经确定了噬菌体 Spp1 衣壳的核目标结构。

感染仅在活细胞内重复，因此许多早期的感染研究都是在微生物或植物中进行的。烟草花叶感染（TMV）是一种早期的“模型感染”，因为它在多种植物中重复出现，其水平足以进行生化研究和成像。开发 TMV 就像对无能为力的植物的刮下的叶子进行感染一样简单。对生物感染最准确的研究仅限于利用整个生物。当可想象的生物病原体被应用于小型生物时，例如小鼠、啮齿动物和野兔。这些小生物模型提供了一种考虑病毒发病机制和免疫充分性的方法。成熟的鸡蛋和鸭蛋过去和现在通常被用来传播感染。在 20 世纪 40 年代和 20 世纪 50 年代，细胞培养技术的进步改变了生物感染的研究。如今，大多数生物感染都是在精炼细胞中产生的。

在细胞经历紧急情况和生活方式消失之前，必需细胞只需增殖一定次数即可。未发育的细胞比取自成年人的细胞可以传代更多的次数。有些细胞（例如成纤维细胞）比成年生物中通常不分裂的细胞（例如神经元）分裂得更快。肿瘤为感染培养提供了另一种细胞源泉。肿瘤细胞的传代常常没有结果。这些神化的细胞是病毒学家的伟大工具。它们比较容易培养，许多种类都可以工业化生产，并且可以遗传改变。不同的品质可以被呈现、转化或消除，以产生无限优雅的“创造者”细胞。

然后，含有上清液的感染将能够以更高的速度（〜30,000–100,000×g）重新离心以沉淀感染。离心结束后，弃去上清液，保留感染沉淀。如果需要，还可以通过一定厚度的离心来清除感染。经常使用蔗糖和甘油；蔗糖斜率可以从圆柱体底部的40%蔗糖延伸到圆柱体最高点的5%蔗糖。倾斜度已准备好，感染测试小心地分层到顶部。在离心过程中，示例中的部件将根据其光厚度分离成层。通过利用倾斜度，可以更好地分离样品内的各种大分子。

光放大仪器利用可见光（400-700 nm 频率）来成像物体。它们只是在这里或那里用来描绘感染，因为它们需要足够的放大或稳定能力才能做到这一点。无论如何，已知最大的感染可以用光学放大仪器观察到。这些巨大感染的实例包括拟菌病毒、皮索病毒、巨型病毒和潘多拉病毒，所有这些病毒都会污染单个适应性细胞。

尽管光放大仪器几乎看不到大量感染，但人们经常可以观察到病毒引发的受感染细胞的变化。一个典型的模型是内格里体，它曾经被用作狂犬病感染疾病的示范测试。内格里体不是“感染”，而是在狂犬病感染污染的神经元中发现的一种结构（一种整合体）。一些研究机构实际上是浓密的感染处理工厂，它们分布在受感染细胞的离散区域。