ALIEN INVASION. Two PDX bacteriophage, distinguished by their icosahedral heads and spindly tail fibers, attack a giant E. coli cell. Don’t weep—this strain of E. coli causes devastating diarrhea and is responsible for millions of deaths worldwide.

外星人入侵。两个PDX噬菌体,以它们的二十面体头部和细长的尾部纤维为特征,攻击一个巨大的大肠杆菌细胞。不要哭泣——这种大肠杆菌菌株会导致严重的腹泻,并导致全球数百万人死亡。

细菌战

威博体育的生物学家使用一种病毒来攻击一种致命的大肠杆菌。

作者:Loralee Bandy ' 20 | 2018年8月6日

病毒看起来像宇宙飞船细长的尾巴纤维从它的脖子上伸出来,就像着陆支架一样,而它的二十面体头部则增加了它超凡脱俗的外观。但这种微小的生命形式并不是科幻小说——它是真实存在的,在我手中的培养皿中游泳。它的名字是PDX有一天,它可以从致命的食源性疾病中拯救数千人的生命。

PDX是在杰伊·梅利斯(生物学)教授的实验室里发现的,它只有一个任务:它是一种噬菌体(简称“噬菌体”),一种只攻击细菌的病毒,它专门攻击一种被称为致病性大肠杆菌的致命菌株。PDX劫持致病性大肠杆菌的自然系统以进行复制,通过使被感染的细菌细胞破裂而杀死宿主。我今年夏天的工作是试图找到噬菌体利用的细菌盔甲上的结构弱点。

感谢海伦·斯塔福德研究奖学金,我能够在梅利斯教授的实验室全职工作整个夏天作为一个即将上升的大三学生。我正在研究PDX的宿主范围——它能靶向并杀死多少种细菌——以及PDX吸附并感染其细菌宿主的难以捉摸的受体。

当盛夏的太阳照耀着外面的世界时,当我在阴凉舒适的环境中收集前一天的数据时,冷藏实验室继续保护我免受高温的影响。在一个典型的日子里,我可能会检查30个培养皿中的大肠杆菌,看看它们是否有斑块——没有生长的圆形区域,表明噬菌体的存在和复制。我还深入研究了我研究的生化方面。

夏季研究的美妙之处在于,我可以在运用课堂知识的同时培养新技能,比如学习如何筛选数十篇学术论文,以及如何将自己的方案整合起来,以寻找噬菌体宿主受体。Jay是一位非常出色的老师,在我遇到困难时威博体育予指导,并对研究进行全面监督,使我的研究永远不会陷入困境,但他也鼓励我带头指导我们噬菌体研究的未来。

他说:“研究使学生能够在实验室独立工作,并在教师导师的指导下设计实验,并进行这些实验,并了解如何收集科学信息。”“我认为更大的好处是团队合作。”

最近,我学会了如何操作SDS-PAGE,这是一种凝胶电泳,可以使大肠杆菌的蛋白质和碳水化合物突起变性,这些蛋白质和碳水化合物突起通常是致病性的原因(脂多糖或LPS)。这种方法通过凝胶将分子按重量分开,这样就可以对成分进行染色,并在视觉上比较成分的相似性和差异性。从本质上讲,这个过程就像来自不同池塘的鱼在一个有洞的网里游来游去——较小的鱼在威博体育定的时间里游得更远。比较易受PDX影响的细菌和不受PDX影响的细菌的数据似乎表明——至少在最初,这种受体不是LPS,而是一种外膜蛋白。

作为一名生物人类学专业的学生,我希望将我的暑期研究转化为一个正在进行的项目,并在我的论文中继续这一研究方向。这些微小的噬菌体有可能对不断增长的耐抗生素细菌的冲击产生巨大的影响,而且PDX它本身有一天可能会成为治疗疾病的一个组成部分。通过充分了解细菌盔甲上的裂缝,PDX可以从外星病毒转化为拯救生命的疗法在这场微生物大战中。

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