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科技战疫系列动画②揭秘新冠病毒繁殖的“强盗逻辑”

来源:光明网2020-03-03 14:51

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  看,这就是最近搅乱人们生活的新型冠状病毒,无声无息之间,已广泛“融入”人类社会,但其“融入”方式,有些“非主流”,甚至令人不齿。

科技战疫系列动画②揭秘新冠病毒繁殖的“强盗逻辑”

  这么说吧,病毒的繁殖方式就像“强盗抢劫”,对象就是宿主细胞。

  病毒的基本化学组成非常简单,主要包括核酸和蛋白质。其中核酸有两种,DNA 或者RNA,携带遗传信息。新型冠状病毒的遗传物质就是RNA。

  虽然病毒有繁殖所需的遗传物质,但是却不能独立完成这一过程。这就像是手握图纸,却没有工厂、工人、设备、原料。

科技战疫系列动画②揭秘新冠病毒繁殖的“强盗逻辑”

  为了生存繁殖,病毒开始了自己的“强盗”行径。

  大多数病毒的“强盗”行径包括这样六个步骤:吸附、侵入、脱壳、生物合成、组装和释放。

科技战疫系列动画②揭秘新冠病毒繁殖的“强盗逻辑”

  其中,吸附是决定成功与否的关键。这就像拿着钥匙开门,需要精准匹配。研究发现,新型冠状病毒就是通过其刺突蛋白与人类细胞ACE2蛋白的相互作用实现特异性吸附。

  病毒吸附细胞后,需要通过不同的方式侵入宿主细胞,包括注射式侵入、细胞内吞、膜融合等。新型冠状病毒具有包膜,可以与人体的细胞膜进行膜融合。

  接着病毒核心组分核酸从蛋白质衣壳内脱壳而出,游离并进入细胞。既然已经破门而入,“强盗”开始漏出真面目。

科技战疫系列动画②揭秘新冠病毒繁殖的“强盗逻辑”

  病毒借助宿主细胞提供的原料、能量和场所合成核酸和蛋白质。在病毒进入宿主细胞到生物合成阶段,胞浆中无病毒颗粒,这段时间就是潜伏期。新型冠状病毒被认为极其狡猾,潜伏期长达14天。

  “原材料”生产之后,就在细胞核或细胞质内组装成核衣壳。绝大多数DNA病毒在细胞核内组装,像新型冠状病毒这类的RNA病毒则在细胞质内组装。

  等到大批量的病毒组装完成后,被感染的细胞土崩瓦解,释放出病毒颗粒,宿主细胞膜破坏,细胞迅即死亡。

科技战疫系列动画②揭秘新冠病毒繁殖的“强盗逻辑”

  从单个病毒吸附开始至所有病毒释放,称为感染周期,病毒由此完成“抢劫”,实现繁殖,还把宿主细胞杀了,人也就病了。

  新型冠状病毒这类“强盗”的入侵并非不可防范,关键要做好防护措施,佩戴口罩,勤洗手,一起将其赶出人类社会。

  联合出品:中国科协 中国农学会 光明网

  科学顾问:金芜军

  策  划:冯桂真 廖丹凤 张 楠王长海

  统  筹:战 钊 宋雅娟 赵清建

  脚  本:冯桂真 赵清建

  后期制作:张佳兴

  绘本设计:海 牛

[ 责编:张蕃 ]
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