数十亿年来，细菌陷入了一场永无休止的军备竞赛，导致一种捕食者进化出“尾巴怪物”。
独特的细菌吞噬能力病毒，或噬菌体，正式命名为 P74-26，尽管它更通俗地称为“长发公主”病毒。
就像童话公主那长得离谱的头发一样，这种病原体的“马尾辫”在众多同类中脱颖而出。
该附属物的长度接近一微米，比大多数其他噬菌体长 10 倍。
事实上，它有已知病毒中最长的尾巴而且奇怪的是，这也是最稳定的。
根据新的研究，长发公主可能正是通过这种令人印象深刻的附肢病毒在地球上最恶劣的环境之一中找到并刺破地球上最顽强的细菌之一。
在温度远超 77 °C (170 °F) 的冒泡温泉中，长发公主 (Rapunzel)病毒通过感染细菌而生存嗜热栖热菌并利用其他细胞的机制来繁殖和繁殖。
将许多图像拼接在一起通过在其尾巴结构的各个点上观察，科学家们能够解开其独特的结构。计算机模拟进一步阐明“高度交织的相互作用网络”协调构建这个令人印象深刻的长探测器。
“我们使用了一种称为冷冻电子显微镜的技术，这是一种巨大的显微镜，使我们能够以非常高的放大倍数拍摄数千张图像和短片，”解释马萨诸塞大学 (UMass) 陈医学院的微生物学家 Emily Agnello。
“通过拍摄大量噬菌体尾管的照片并将它们堆叠在一起，我们能够准确地弄清楚这些构件是如何组合在一起的。”
噬菌体的尾巴有多种长度和样式：有些长，有些有弹性，有些短，有些硬。这些分子“机器”已经进化到能够识别特定的细菌宿主细胞，然后穿透它们，然后将其基因组传递到细胞质进行复制。
鉴于这种攻击的锁和钥匙性质，噬菌体的尾巴具有很大的多样性，几乎在地球上的每个栖息地都可以找到它们。但这些尾巴到底有什么不同呢？
迄今为止，科学家们已经鉴定出很少的噬菌体与宿主相互作用，而现在抗生素耐药性对人类健康的威胁越来越大，专家们正在研究了解如何击败超级细菌的想法。
例如，长发公主病毒尾巴似乎对细菌构成了巨大的威胁，因为它的构建模块是相互连锁和堆叠的。
尽管其规模庞大，病毒研究人员表示，与其他噬菌体相比，它的尾巴所依赖的构建模块数量只有一半，这似乎是造成一切差异的原因。
“我们认为发生的事情是一些古老的病毒将其构建模块融合成一种蛋白质，”说来自麻省大学的生物化学家布莱恩·凯尔奇 (Brian Kelch)。
“想象一下，两块小乐高积木无缝地融合成一块大积木。这条长尾巴是用更大、更坚固的积木建造的。我们认为这可以在高温下稳定尾巴。”
这些超坚固的子单元通过类似于乐高积木的“球窝”机制堆叠在一起，一侧布满钉子，另一侧则装在口袋中。
在病毒中，每个构建块都是一种环形形状，这意味着整个尾巴在完成后形成一个空心管。这是通道病毒 发送其基因组一旦它渗透到细菌细胞中。
“我们的研究发现，这些构件组合在一起时可以改变形状或构象，”说羊肉。
“这种形状变化行为对于让构建块组装在一起并形成尾管的正确结构非常重要。”
长发公主病毒尾巴特别长，这似乎赋予它锁定和穿透细菌的额外能力。然而，与此同时，如此长的长度意味着尾部组装出错的可能性更大。
研究人员认为一定存在内部机制来使发育中的尾巴保持在正确的路径上，并且这些机制可能与其他噬菌体共享。
了解它们的工作原理有一天可以帮助科学家创造出更好的治疗方法来对抗致命细菌。
“我相信研究独特、有趣的事物可以带来我们甚至无法想象的发现和应用。”说羊肉。
现在他们知道如何病毒为了改变尾巴的形状，研究人员计划通过基因改变它的长度，看看这会如何改变它与细菌的相互作用。
无论结果如何，这些实验肯定会给我们带来新的东西。
该研究发表在杂志生物化学。
