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

  • 海南保亭:嬉水狂欢 浪漫七夕

  • 浙江诸暨:做足准备迎开学

独家策划

推荐阅读
当前,全球科技革命与产业变革加速演进,人工智能(AI)正从“辅助工具”跃升为驱动社会变革的核心引擎。
2025-08-29 09:40
中国科幻完成了从文学、影视到互动娱乐的全产业链突破,步入业态融合与创新驱动的关键阶段。科幻阅读作为科幻产业链上游的基础产业,需率先探索高质量发展路径。
2025-08-29 09:38
作为太阳系中目前已知唯一拥有生命的天体,地球宜居性的形成与演化是地球系统科学研究的核心议题。
2025-08-29 09:35
国家气候中心统计数据显示,截至8月28日,华北雨季已持续55天,较常年雨季长度(30天)明显偏长。截至8月25日,华北雨季监测区累计雨量较雨季常年值偏多131%。
2025-08-29 09:18
8月29日是七夕节,在古代神话中,牛郎和织女因为被天上的银河隔开,只有在每年农历的七月初七才能通过鹊桥相会。那么,银河到底有多宽?
2025-08-29 09:17
浙江大学物理学院王浩华团队、杭州国际科创中心郭秋江超导量子计算团队联合清华大学邓东灵团队,在百比特超导量子芯片上观测到,“预热化”机制能有效抵御热激发扰动,使有限温度下的拓扑边缘态展现出了足够的稳定性,为保护脆弱的量子信息提供了新可能。
2025-08-28 09:47
6G时代,无论在城市楼群还是偏远山区,都需要数据的高速传输和快速接入,但基于纯电子技术的传统无线设备带宽受限、频段单一,难以动态调度频谱资源。
2025-08-28 09:47
8月26日,《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》发布。为何要出台这份文件?这份文件重点说了些什么?记者采访了国家发展改革委参与文件起草的专家。
2025-08-28 09:45
从“人工智能+”发展进展来看,朱克力认为,在政策层面,形成了举国体制,算力基础设施、数据供给、人才体系等基础支撑全面强化。
2025-08-28 09:37
工业和信息化部近日印发《关于优化业务准入促进卫星通信产业发展的指导意见》。意见明确,鼓励卫星通信在工业、农业、交通、能源、城市治理等各行业各领域创新应用。
2025-08-28 09:35
8月26日,国新办举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会,介绍“十四五”时期能源高质量发展成就。
2025-08-27 09:36
王蜜所在团队养蜗牛的装置和她用指甲油给蜗牛壳做的标记(首次发表,非授权禁止转载)。在中科院地球环境所,针对蜗牛壳体季节尺度研究,副所长晏宏提出的理念是,用空间换时间。
2025-08-27 09:47
8月8日至12日,第十届世界机器人大会在北京举行。”  近年来,更多养老机器人在家中、社区及养老机构落地应用,从桌面式机器人、轮式底盘型机器人到人形机器人,“人机共栖”的智慧养老图景正加速照进现实。
2025-08-27 09:45
作为海洋生物医药研发的特色方向,海洋中药尚不能满足中医药产业发展需求,其开发和利用还处于起步阶段。在产业转化环节,郑明月指出,应借鉴“算法开发—标靶确证—临床转化”范式,构建海洋天然产物专属数据库和AI工具。
2025-08-27 09:45
一项近日发表于《应用生理学、营养学与代谢》的研究发现,摄入动物蛋白质食物与更高的死亡风险无关,甚至可能降低与癌症相关的死亡率。论文第一兼通讯作者、加拿大营养策略公司负责人Yanni Papanikolaou表示,“综合这类观察数据与临床研究,很明显,动物蛋白和植物蛋白均有益于健康长寿。
2025-08-27 09:43
近日,我国科学家利用中国空间站上的无容器材料科学实验柜,成功把钨合金加热到超过3100℃,创造了新的世界纪录。“这项工作不仅验证了我国自主设计的空间材料科学实验柜具有非常优异的性能,也积累了大量的超高温材料在轨实验的原始数据。
2025-08-27 09:42
随着AI(人工智能)技术快速发展,AI应用已渗透社会生活各领域。深入分析AI“信口开河”成因,需从技术、数据和监管三个维度进行考量。(摘编自《工人日报》,原题为《防止AI“信口开河”,技术伦理建设刻不容缓》)
2025-08-26 10:27
市场监管总局(国家标准委)日前批准发布《动力锂电池运输安全及多式联运技术要求》国家标准,将于2026年2月1日起实施。动力锂电池是新能源汽车的“心脏”,其安全高效运输是提高产业链供应链韧性的关键。
2025-08-26 10:27
截至2025年8月22日,今年中国空间站空间应用系统已在轨实施58个科学与应用项目,实验次数2.6万余次,上行科学与应用任务800余公斤科学物资,下行空间科学实验样品27种,获取科学数据110TB。
2025-08-26 10:27
暑期,不少家庭选择前往户外戏水游玩。胡越凯介绍,大家常说的“食脑虫”属于“自由生活阿米巴原虫”,多生于潮湿的土壤和淡水中,包括福氏耐格里属阿米巴原虫、狒狒巴拉姆希阿米巴原虫和棘阿米巴原虫。
2025-08-26 10:26
加载更多