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

  • 第二十二届中国·满洲里中俄蒙国际冰雪节开幕

  • 四川青峪口水库首台发电机组启动安装

独家策划

推荐阅读
由我国多家研发单位联合完成的两项降糖减重药物Ⅲ期临床研究成果,北京时间18日在线发表于国际科学顶级学术期刊《自然》(《Nature》)。
2025-12-19 09:51
一个国际团队12月17日发表于《自然》的研究显示,70岁以上人群中,近1/10患有阿尔茨海默病。
2025-12-19 09:51
近日,“大国重器”中国天眼(FAST)又传来好消息。截至2025年11月5日,它已发现脉冲星1170颗,远超同期其他望远镜发现总数。
2025-12-19 09:48
国家自然科学基金重大非共识项目日前正式启动试点,首批遴选出3项建议资助项目,支持科研人员在国际科技竞争“无人区”开辟研究方向。
2025-12-19 09:47
《物理世界》日前公布“2025年度十大科学突破”榜单,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心张广宇团队主导的“首例二维金属制备”成果成功入选。
2025-12-19 09:45
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振量子纠缠光源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。
2025-12-18 10:02
肺鱼,一种可以“绝境求生”的神奇生物,部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸,直到雨季才复苏。借助高精度CT扫描与三维重建技术,乔妥、崔心东与团队其他成员对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。
2025-12-18 10:00
气温下降容易影响呼吸系统和循环系统。
2025-12-18 09:59
在这些应用成果中,人工智能大模型赋予机器人“大脑”,具身智能赋予机器人“小脑”与“四肢”,让它们学会像人一样思考和行动。蒸汽机延伸了人类的体能,计算机延伸了人类的智能,具身智能意味着一个“人机共生”的新纪元——机器人不再是冷冰冰的机器,而是生产生活中的得力伙伴。
2025-12-18 09:50
其中,“泛在操作系统”“高性能制造”“深部固体资源流态化开采”“超级微创手术”4项体系化新名词,均为我国科学家率先提出。超级微创手术经由自然腔道、隧道、穿刺通道、多腔隙通道,构建起覆盖全器官系统的技术体系。
2025-12-18 09:49
当晨曦穿透亚马孙雨林的薄雾,一组由废旧手机改装的声学传感器正竖起“耳朵”,人工智能(AI)模型在毫秒间分辨出三公里外链锯切割树干的异常声响。这一由AI编织的生态防护网络,正以超越人类感知的速度与精度,重构全球生态环境保护的技术版图。
2025-12-18 09:46
近期,一款名为重力眼罩的产品在各大电商平台迅速走红,成为众多消费者追捧的“助眠神器”。在首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科主任医师解晓斌看来,商家宣传的“精准按压穴位”大多是营销话术,重力眼罩的助眠原理并非穴位按压。
2025-12-17 09:45
我1999年从海外回国,26年来,有两个梦日夜萦绕在脑海:一是作为一名物理学者征服世界级难题的“量子梦”,二是作为高等教育工作者为祖国培养一流人才、抢占科技高地的“强国梦”。
2025-12-17 09:40
2022年,我全职加入清华大学,建立求真书院,立志在中国本土培养更多数学人才。 展望“十五五”,国际形势风云激荡,我们要以高瞻远瞩的战略定力,在中国本土培育一批有能力、有魄力、敢于挑战前沿的年轻领军学者。
2025-12-17 09:39
《2022版中国科普期刊概览与目录》为科普成果认定提供了统一标尺。
2025-12-17 09:43
“不断地优化和发展新的专业结构,这是高校本身要做的。”北京林业大学校长李召虎表示,在高等教育不断发展的进程中,满足并引领社会发展是核心逻辑。
2025-12-17 09:23
题:抗流感、重养生,巧用中医方法安度寒冬 齐文升说,此时应尽量早睡晚起;饮食应减少生冷寒凉之物,适当食用牛羊肉、桂圆、核桃等温补食材,怕上火可适当添加银耳、百合或山药。
2025-12-17 09:46
长途出行,电动汽车、充电桩随处可见;冬天取暖,不再以烧煤为主,而转为电采暖……今天,我们身边用能电气化的场景愈发常见。
2025-12-16 10:13
记者从2026中国信通院深度观察报告会上获悉:“十四五”时期,我国6G发展处于愿景需求定义清晰、技术突破初见成效、标准研究全面启动的关键阶段。
2025-12-16 10:06
相较西方国家而言,中国现代科研体系起步较晚,直至改革开放后才重建硕博制度,科研力量逐步壮大。(作者系中国科学院院士,本报记者冯丽妃据其在新疆科普专家报告团活动中的发言整理)  《中国科学报》 (2025-12-16 第1版 要闻)
2025-12-16 10:02
加载更多