噬菌体身上哪部分看起来像机械?
噬菌体本质上是一层包裹着遗传物质(DNA或RNA)的蛋白质外壳[3]。在大多数人脑海中的噬菌体形象里,这层外壳形成一个明显的头部,头部连接着一条尾部结构,尾端伸出纤维。于是整个身体就有了清晰的顶部、细长的茎干,以及底部几根细长的突起,很像一台靠腿站立的设备。
这种几何形状确实规整,而不像有机体。对伯氏疏螺旋体噬菌体φBB1前衣壳(一种尚未成熟的头壳)的详细结构研究显示,它由415个主要衣壳蛋白拷贝构成,外加数量相当的三种相关装饰蛋白,这些装饰蛋白在外部形成三聚体结节[5]。一个由12个蛋白拷贝组成的门户占据了一个顶点[5]。重复的相同单元以精确的方式排列成壳,正是人眼会联想到人造硬件的图案。
为什么机器人这个比喻这么容易让人记住?
这个比喻是一种隐喻,而且在视觉叙事中被有意使用。一篇分析两份疾病防控图文报道的研究描述道,噬菌体被画成机器人实体,并配上了幽默的机器人式语言风格[4]。这是在说插画师和作者如何描绘噬菌体,而不是在说噬菌体本身是什么。
有必要准确说明证据说了什么、没说什么。结构和多样性综述描述了噬菌体的形态和分类,但没有拿它们与机器人作比较[2][3];φBB1的结构研究同样只报告了构造,没有任何机器人式的框架[5]。所以这种相似性是观看者和插画师带给这个形状的,而不是结构生物学确立的发现。
所有噬菌体都是小机器人吗?形状有实际用途吗?
不是。噬菌体的多样性极其丰富,而且仍在被不断摸清,通过分离研究和宏基因组分析,新噬菌体正在被快速发现[2]。机器人般的轮廓属于那些为人熟知的有尾形态;例如φBB1前衣壳就是一个细长的颗粒,其组装细节与教科书上的常见形象不同[5]。把机器人图景当作一种常见身体构造的画像,而不是噬菌体整体的画像。
这种机械外观也可能让人误解其功能。尾部和纤维参与识别宿主细胞并与之相互作用,噬菌体随后通过裂解、溶原、假溶原或慢性循环进行复制[3]。现有证据中没有任何内容说这种机器人般的外观是为了某个目的而存在的;它只是对形态的描述。同样的形状甚至被在实验室里复制过:研究人员制出了具有噬菌体形态的类噬菌体金纳米颗粒,并在近红外激光照射下,通过加热和活性氧的联合作用抑制细菌生长[1]。那是对这种轮廓的工程仿制,而不是对噬菌体为何长成这样的解释。
本文引用的文献
类噬菌体金纳米颗粒的抗菌效果
研究人员制备了具有噬菌体形态的类噬菌体金纳米颗粒,在近红外激光照射下,低浓度即可在5分钟内通过加热和活性氧的联合作用几乎完全抑制细菌生长。
噬菌体的结构与基因组多样性
通过分离和宏基因组研究,噬菌体多样性正在被快速探索,同时还有一套基于核苷酸序列的分类系统,用来整理大量新发现的噬菌体。
噬菌体:靶向细菌的病毒
噬菌体是包裹着DNA或RNA的简单蛋白质外壳构成的病毒,有多种生命周期和广泛的应用,不过这篇综述没有把它们比作机器人。
用隐喻遏制流行病:两份图文报道
在两份图文报道中,噬菌体被画成机器人实体,并被赋予了幽默的机器人式语言风格。
伯氏疏螺旋体噬菌体φBB1前衣壳的结构
伯氏疏螺旋体噬菌体φBB1前衣壳由415个主要衣壳蛋白拷贝、形成结节的相關装饰蛋白,以及位于一个顶点的12拷贝门户构成,揭示了细长噬菌体的组装方式。
