冠状病毒正在电镜下是什么样子容貌？

在地球上，七通八达的门路，鳞次栉比的楼宇，另有山水河道、花卉虫鱼，等等这统统组成了现在我们人眼所认知的宏观天下。

而假如将宏观天下放大一万倍以致十万倍，那在我们眼中出现的将是一个完全差别的“新天下”，生存在这个天下的“土著住民”我们称之为病毒。

MERS-CoV

像我们人类以肤色分为了差别颜色人种，病毒也有种类之分，其重要分为DNA病毒和RNA病毒。

DNA病毒必要突破层层防地终极进入到生物细胞核，然后将自身的遗传物质偷摸地与生物DNA联合，并随之举行转录。

图源：researchfeatures

上图是乙型肝炎病毒复制的简化版本：病毒进入细胞后；外膜溶解；病毒的环状DNA进入细胞核；创建了CCC-DNA；再转录为RNA；RNA被包装进一个新的衣壳中；孕育发生了新病毒；病毒脱离细胞。

而RNA病毒则不必要进入到细胞核，它们只要潜入到细胞中就到达了目标，由于它们可以模仿生物体内的信使RNA来引导自身所需的卵白酶和几种布局卵白质举行转录。

好比2019年显现的新型冠状病毒（COVID-19）就属于RNA病毒，这也是全部RNA病毒中最大的一种，这个家属成员还包罗闻名的SARS病毒、MERS病毒等，它们都属于冠状病毒。

为了反抗这些病毒，我们起首就得要相识它们，但因为我们人眼无法直接看到病毒的真容，以是只能借助电子显微镜。

那么这些病毒在电镜下是一幅什么样子容貌呢？

在前不久，闻名期刊《柳叶刀》上公布了2019新型冠状病毒的电镜高清照片，看上去有点光滑，外貌另有很多圆柱形的突起，实在这也是冠状病毒的名称由来，看上去像是一个个小皇冠。

图源：The lancet

不外，除了这种电镜直出的伪彩色照片之外，另有人通过彩绘将电镜下的病毒画了出来，好比下面这幅冠状病毒的插画。

图源：RCSB卵白质数据库

这幅图刻画了冠状病毒刚进入肺泡时的情形，在它的四周有呼吸细胞排泄的黏液、抗体和几种小型的免疫体系卵白。

而病毒则被一圈膜给包裹着，该膜包罗S（spike）卵白、M（membrane）卵白、E（envelope）卵白和N（nucleocapsid）卵白。

此中S卵白也叫刺突，重要是为了粘附在细胞膜外貌并关心病毒进入到细胞内部；

M卵白是病毒进入细胞后的又一层伪装，它可以参加内部核卵白的构造；

E卵白是一个与病毒出芽有关的膜通道；

在病毒的内部包罗着很多拷贝的N卵白，它们与冠状病毒的基因组RNA所联合。（对应位置如下图）

看完之后，大概有同砚会迷惑，这些病毒的布局真的是精确的吗？

这里就不得不说一下这幅画的作者David S.Goodsell，他是一名盘算生物学家和科学插画师。

自1月27日开始，Goodsell就开始动手绘制冠状病毒的第一张草图，因为他最看重的照旧对科学究竟的真实还原，是以，在他创作时期，参照了电子显微镜照片，并借助x射线晶体学、生物盘算机模仿等要领，来充实相识病毒分子之间的空间布局和它们相互之间的干系。

不外现在对付新型冠状病毒的研究资料不是许多，以是Goodsell更多地是参照了SARS病毒。冠状病毒实在有很多配合点，最直观的便是它们的表面，而差别之处在于膜上那几种卵白，由于它们都具有自身奇特的卵白质布局。

在SARS发作后，生物学家找出了此中几种卵白布局，并通过RCSB 卵白质数据库（PDB）共享了这些布局，于是Goodsell参照这些卵白质布局开始绘制冠状病毒彩绘。

颠末几天的埋头研究，Goodsell 完成了线稿并为之添加了颜色，固然病毒自己不是彩色的，但艳丽的色彩可以或许很好的对它们的布局加以区分。

并且思量到分子的布局自己已经非常庞大了，为了幸免太甚“花里胡哨”，Goodsell 尽大概地让绘画气势派头越发简洁：好比呈粉赤色的刺突卵白，呈淡紫色的核衣壳，另有呈淡黄色的黏液配景，堪称病毒中的“曼陀罗”。

除了这幅冠状病毒画作，Goodsell另有很多其他的插画作品，好比他之前绘制的埃博拉病毒横切面布局图。

这幅图刻画了埃博拉病毒的布局，在最表面被一层膜所包裹（粉赤色部门），上面散布着很多埃博拉糖卵白（深绿色部门，看起来就像是生长在膜上的小树）。

图源：wellcomecollection

内里有一层基质卵白（蓝色部门）在内部支持着外部的膜，并牢固中间的圆柱形核壳（浅绿色部门），这内里就存储着病毒的RNA基因组。

另有种种HIV病毒画图。

好比下面这幅图表现了正受到免疫体系打击的HIV（左上方的赤色球体），在其外貌，小的Y型抗体正与之联合。

以及未成熟的HIV病毒和成熟的HIV病毒。

下图是处于出芽后但未完全成熟的HIV病毒，此中Gag布局卵白呈浅粉赤色，其他病毒卵白（调控卵白、帮助卵白）呈洋赤色，RNA呈黄色，细胞卵白呈蓝色，tRNA呈绿色。

未成熟的hiv病毒

这幅画刻画了成熟的HIV病毒颗粒，包罗蓝色的Gag布局卵白，洋赤色病毒酶，绿色的帮助卵白和黄色的病毒RNA。别的宿主卵白和tRNA以紫色表现。

成熟的hiv病毒

Goodsell使用彩绘将本来单调昏暗的病毒，酿成了一幅幅生动美丽的画作。

这些画作也受到了遍及好评，并数次登上了闻名期刊的封面图，还制成了教诲绘本。

乃至还被学术集会直接做成了LOGO：

“逆转录病毒和时机性熏染集会”网站（CROI）

说真话，看完这些漂亮的病毒绘画不禁在想，假如它们没有这么致命的话，那真的也太美了！（不外犹如更多的照旧Goodsell画的太悦目了）