在一项新的研究中，芬兰赫尔辛基大学和英国牛津大学等研究机构的研究人员首次破译了病毒基因组如何在病毒衣壳内浓缩。相关研究结果于2019年5月29日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Multiple liquid crystalline geometries of highly compacted nucleic acid in a dsRNA virus”。论文通讯作者、赫尔辛基大学赫尔辛基生命科学研究所副教授说道，这项研究的动机是增加我们对病毒复制的基本认识，但是从长远来看，这可能有助于治疗病毒性疾病。这一突破性结果是利用低温电镜技术实现的。近年来，低温电镜技术彻底改变了结构生物学，即一个旨在理解生命分子如何在原子水平上发挥作用的生物学领域。通过使用强大的电子显微镜，这些研究人员拍摄了高纯度病毒的成千上万张图像。这些图像随后经结合在一起形成三维结构模型，从而允许他们不仅能够观察构成病毒衣壳的蛋白，而且还能够首次追踪这种蛋白外壳内的核酸基因组。他们观察到病毒基因组形成一种液态晶体，即一种高度浓缩和有序的液态物质状态。这种浓缩程度是非常显著的。举例来说，如果这种病毒有一个健身球那么大，病毒基因组是粗马尼拉绳，那么就需要这种健身球里就会塞进近70米长的粗马尼拉绳。为了允许病毒基因在病毒衣壳的范围内表达，病毒基因组的流动性可能是需要的，但是病毒基因组在这个过程中如何不会缠结在一起仍然是一个悬而未决的问题。在后续的研究中，这些研究人员旨在解决这个问题。论文共同作者、赫尔辛基大学生物与环境科学学院大学讲师解释道，病毒颗粒是一种分子机器，可以通过给它提供正确的化合物来加以启动。当病毒正在进行它们的工作时，能够在不同的状态下观察它们。通过这种方式，我们能够更好地了解这些迷人的纳米机器是如何发挥功能的。