關(guān)靈

大自然中不乏對(duì)稱美:蜂巢是由一個(gè)個(gè)正六邊形對(duì)稱排列組合而成的建筑物;蝴蝶左右翅膀的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的,就連翅膀上的圖案與顏色也是對(duì)稱的,因此它能夠成為自然界最美麗的昆蟲;所有的海螺都擁有奇妙的左右旋對(duì)稱。無獨(dú)有偶,在科學(xué)家們的顯微鏡下,一眼看去,一個(gè)個(gè)病毒好像也是長成六邊形、二十邊形的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
1956年,弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森,兩位以DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的提出而為人們所熟知的生物學(xué)家,描述了他們的理論,即病毒具有由重復(fù)蛋白質(zhì)單元組成的對(duì)稱結(jié)構(gòu)。根據(jù)這個(gè)理論,結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)家開發(fā)出數(shù)百種病毒的美麗的三維計(jì)算機(jī)模型,它們通常由20個(gè)白色六邊形和12個(gè)黑色五邊形組成,不管從正面還是側(cè)面看,都像一個(gè)完美無缺的足球。
真實(shí)的病毒是否像模型展示的一樣呢?
美國普渡大學(xué)生物學(xué)家們通過蛋白質(zhì)晶體學(xué)和冷凍電子顯微術(shù)相結(jié)合,來研究病毒的三維結(jié)構(gòu)。他們將具有特定形狀的完整病毒結(jié)晶后,用一束X光探測(cè)其結(jié)構(gòu),終于實(shí)現(xiàn)了人們一探病毒真身的愿望。
2018年,當(dāng)導(dǎo)入結(jié)合抗體的西尼羅河病毒株的一些冷凍電子顯微鏡圖像時(shí),研究人員注意到了一些不尋常的事情。他們發(fā)現(xiàn)與病毒結(jié)合的抗體似乎更喜歡顆粒的一側(cè),而那一側(cè)的密度與其他地方不同,這意味著什么呢?
計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果表明,實(shí)際上,西尼羅河病毒的平均蛋白單位可能比使其完全對(duì)稱所需的180個(gè)蛋白單位少幾個(gè)。……