梅毒螺旋体的分子结构

2019-10-14 290螺旋体梅毒螺旋体

来自福赛斯研究所、康涅狄格大学卫生中心、疾控中心和沃兹沃斯中心的一组科学家使用最先进的技术来阐明梅毒螺旋体的分子结构。梅毒螺旋体是一种引起梅毒的细菌。以前不为人知的细菌的详细结构现在可以用三维图来表示。这提供了病原体的第一张真实图像,揭示了以前未知的特征,这可能有助于防止梅毒的传播。

低温电子断层扫描

低温电子断层扫描(CET)是一种显微镜,用于在极低温度下从二维图像中获得样品的三维重建。利用CET,研究小组得到了梅毒螺旋体的分子结构,明确了梅毒螺旋体与其他革兰氏阴性菌的根本区别。

这项研究将作为12月15日《细菌学杂志》的封面故事。根据主要作者Jacques Izard博士的说法,这项工作提供了一个细胞实时的清晰快照。 Izard补充说:“这改变了我们研究这种细菌的方式。细胞的精确结构为理解细胞如何侵入人体提供了重要的见解。有了这些信息,我们可能知道如何阻止疾病的发展。”

在经历了90年代初、二期梅毒发病率的急剧下降后,自2000年以来,疾病预防控制中心发现梅毒发病率稳步上升。每年记录的超过36000例感染男女以及患有先天性梅毒的新生儿。

项目概述

十多年前,梅毒螺旋体基因组序列的发表为这种细菌提供了一个非常需要的部分列表。然而,科学家们对这些成分是如何组织起来形成这种毒性极强、难以免疫的病原体知之甚少。CET已经成为填补知识鸿沟的有力工具。利用这项技术,细胞的薄膜被冷冻,以保持细胞结构接近自然状态,避免因传统显微镜的准备而造成的降解。当样品在电子显微镜中逐渐倾斜时所获得的一系列图像被用来生成三维图像。

使用CET发现梅毒螺旋体的分子结构,螺旋体呈现平坦的波浪,但不包含外层的外衣。这种极具运动性的生物可以通过它的尖端附着在人体细胞上。目前的工作表明,该菌在病原菌中具有独特的顶端结构,提高了对细胞附着和组织渗透的认识。此外,新的结构证据解释了这些细菌如何神秘地与鞭毛一起在它们的细胞体内移动。

引用

Forsyth Institute. "Molecular architecture of Treponema pallidum, bacterium that causes syphilis." ScienceDaily. ScienceDaily, 30 November 2009.
www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091130121443.htm.

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