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

  • 农历马年将至,内蒙古博物院近期推出“马舞新春——丙午马年全球生肖文化联展”,展览汇集400余幅“马”题材文物和艺术品的图片,精选近50件(套)文物,吸引了大量市民和游客前来观展。

  • 2月7日,一场为期四天的新春花事拉开2026年圆明园新春游园会序幕。

独家策划

推荐阅读
近日,国家管网集团西部管道公司成功完成所辖新疆段天然气、原油、成品油管道输送全生命周期碳足迹核算,获得中国质量认证中心颁发的“产品碳足迹证书”。
2026-02-06 09:18
近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜分子设计育种创新团队研发出新型植物基因研究工具——对目标DNA序列的邻近空间蛋白标记系统。
2026-02-06 09:38
因为像了解自己的孩子一样了解黑土地,韩晓增有个外号——“黑土地的营养搭配师”。他带领团队精心配制出一套营养搭配的“秘方”。
2026-02-06 09:33
蚊种与病毒之间存在高度匹配关系。1901年,公共卫生与热带医学领域先驱沃尔特·里德证明,蚊子是传播黄热病的元凶。科学界传统观点认为,病毒以颗粒形式在蚊子体内传播,却始终不知道真正的“病毒受体”是什么。
2026-02-06 09:31
科技创新和产业创新的深度融合,不仅是构建现代化产业体系的战略举措,更是贯彻新发展理念、推动高质量发展、加快构建新发展格局的重要抓手。
2026-02-06 09:13
2025年我国人均粮食占有量达到508.9公斤,远超国际公认的400公斤的安全线,粮食等重要农产品供给丰富、市场平稳、储备充足。
2026-02-05 10:15
一代代南来北往的科研“候鸟”安心在三亚当起了“留鸟”,南繁热土上,他们用坚守加速农业科研进程,守护着国家粮食安全的希望。
2026-02-05 10:06
工业和信息化部等八部门近日联合印发《汽车数据出境安全指引(2026版)》,推动建立高效便利安全的汽车数据跨境流动机制,提升汽车数据出境便利化水平。
2026-02-05 10:03
月球表面的年龄是揭示其演化奥秘的基础。对于月球上未采样的区域,科学家主要依靠统计撞击坑的密度来估算年龄:区域越古老,撞击坑通常越密集。
2026-02-06 09:14
近日,内蒙古大学化学化工学院刘健教授、王艳琴副教授团队在节能制绿氢联产高附加值化学品领域取得重大突破,在《自然》子刊发表研究成果。
2026-02-05 10:01
近日,四川达州宣汉县深层海相钾盐资源分采分运攻关实验配套装置顺利完成试车,成功提取出高纯度氯化钾产品。
2026-02-05 10:01
我国互联网事业的蓬勃发展,既为“十四五”收官交出了亮眼答卷,也为“十五五”布局奠定了坚实基础。
2026-02-05 10:12
L5点位于地球的“后方”,位于该点的人造探测器无需消耗太多燃料就可以稳定长期驻留,因此“羲和二号”的设计寿命将长达7年。
2026-02-04 09:13
《月令七十二候集解》记载:“立,建始也”,“立”即“开始”之意。那么,立春的“立”,意味着怎样的开始?
2026-02-04 09:34
寒冬腊月,新春的氛围已在市井烟火中渐渐浓厚。进入寒假的第7天,在位于青岛的山东科技大学土木工程与建筑学院办公室里,教授李为腾和研究生杨光辉正在讨论工作。
2026-02-04 09:27
进藏工作10余年,那曲市农牧业(草业)科技研究推广中心畜牧师何世丞感慨颇深:“保护这片广袤而脆弱的草原,挑战不小,但我们一直在行动。”
2026-02-04 09:32
桥式起重机的轰响打破宁静,长十余米、重数十吨的火箭芯一级被缓缓吊离托座。操作手董磊手持控制设备,眼睛紧盯箭体,每一个动作都专注、沉稳。
2026-02-04 09:20
在人工智能(AI)和大数据时代背景下,高性能计算的战略地位已可与高能望远镜、同步辐射光源和粒子加速器等重大科研基础设施相提并论
2026-02-03 14:09
2月1日,农业农村部发布的《农产品质量安全承诺达标合格证管理办法》(以下简称《办法》)正式施行,我国农产品全面启用新版“身份证”——农产品质量安全承诺达标合格证。
2026-02-03 09:48
近日,记者从中国科学院空天信息创新研究院(以下简称空天院)获悉,该院成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验,通信速率达到120吉比特每秒(Gbps)。”
2026-02-03 09:40
加载更多