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【科技日报】中国科大找到巢湖水华蓝藻天敌

文章来源:科技日报 吴长锋   发布时间:2019-08-14  【字号:     】  

  记者从中国科学技术大学获悉,该校微尺?#20219;?#36136;科学国家研究中心和生命科学学院周丛照教授和陈宇星教授团队,通过长期的努力,研究发现了巢湖水华蓝藻的天敌——噬藻体的组装机制。该研究成果日前在线发表于《结构》杂志。

  蓝藻是地球上最古老的生物之一,能够进行光合作用进而参与调控生物圈的碳氮循环。然而,在富营养化的水体中,蓝藻的过?#30830;敝车?#33268;水华,带来严重的经济和社会问题。在中国的第五大淡水湖——巢湖中,每年都发生严重的水华污染,目前仍然没?#34892;?#20043;?#34892;?#30340;方法来控制巢湖蓝藻水华的暴发。

  噬藻体是一种特异性侵染蓝藻的病毒,能够调控蓝藻的种群密度和季节分布,被认为是一?#26234;?#22312;的?#34892;?#24178;预蓝藻水华的生物手段。然而,目前为止,关于淡水噬藻体的研究几乎处于空白状态。

  为了研究巢湖噬藻体的生态分布、侵染机制和与蓝藻的?#27493;?#21270;关系,科研人员从巢湖中分离得到了一株全新的长尾噬藻体Mic1,能够特异性侵染巢湖水华的优势藻种微囊藻。Mic1的头部尺寸约为88纳米,尾部长度约为400纳米。研究人员通过冷?#36710;?#38236;技术解析了Mic1头部近原子?#30452;?#29575;结构,是第一个淡水噬藻体的三维结构,该结构清晰地阐释了Mic1的头部组装机制。结构分析发现Mic1的头部由衣壳蛋白gp40和装饰蛋白gp47组装形成二十面体结构。gp40采取经典的噬菌体的HK97-like折叠模式,形成五聚体和六聚体,通过榫卯结构进一步组装形成二十面体头部。装饰蛋白gp47采用全新的折叠模式,锚定在二十面体的二次轴附近,进一步加固头部的稳定性。

  该研究阐释了噬藻体的组装机制,为后续噬藻体的改造和人工合成,并应用于蓝藻水华的干预提供了理论指导。

  (原载于《科技日报》 2019-08-14 04版)




(责任编辑:侯茜)

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