新的王冠流行病席卷全球。 小型病毒如何感染全球近1亿人？由中国研究人员组成的国际团队首次“拍摄”了新冠状病毒的3D图像。
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在纳米级图像上，平均直径小于100纳米的新型冠状病毒就像一个奇怪的星球，其刺突蛋白“触角”可以在其表面自由摆动。 在“行星”内部，超长核糖核酸（RNA）链紧密缠绕在有序核糖核蛋白复合物（RNP）上。
1月21日，这种新的冠状病毒的高清科学图像是由清华大学生命科学学院的Lisay实验室，奥地利的Nanographics和阿卜杜拉国王科技大学的Ivan Viola共同合作建立的。沙特阿拉伯，出来了。
对于人类而言，新的冠状病毒是一种“陌生而又陌生”的存在。 它与严重急性呼吸综合征（SARS）冠状病毒和中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒属于同一冠状病毒家族。 在过去的18年中，这是第三种引起大规模人类感染的冠状病毒。
新的冠状病毒主要通过病毒表面的刺突蛋白刺突与人ACE2受体的结合感染人体。 刺突蛋白就像一个“钥匙”，而细胞上的ACE2受体就像一个“锁”。 当钥匙打开锁时，病毒可以进入细胞。 开发新的冠状疫苗的主要目的还在于防止钥匙打开锁，以防止病毒感染细胞。
最新的3D图像显示了新的冠状病毒入侵人类细胞的过程：在入侵时，新的冠状病毒与受体结合并与细胞膜融合。
李赛研究小组23日向记者介绍，研究发现刺突蛋白具有弹性，可以像链锤一样在病毒表面自由摆动。 刺突蛋白的摆动特性将使新的冠状病毒在攻击细胞时更具柔韧性，这有助于刺突蛋白与细胞上的ACE2受体结合。
视频图像显示了刺突蛋白和垂直于新冠状病毒膜的切线之间的角度，以及突刺蛋白在病毒膜表面上摆动的角度范围。
早在去年9月15日，国际权威学术期刊《细胞》就发表了清华大学生命科学学院李赛实验室和传染病诊断与疾病国家重点实验室李兰娟研究组的在线报告。浙江大学医学院附属第一医院的治疗。 合作成果。
他们使用冷冻电子显微镜断层扫描和亚断层平均重建技术成功地分析了新冠状病毒的三维结构。 该研究结果为最新的3D病毒流行科学图像提供了依据。
低聚甲醛灭活后新冠状病毒的Cryo-EM图像（照片由李赛实验室提供）
在清华大学的实验室中，将灭活的新冠状病毒置于冷冻电子显微镜下，每旋转3°拍摄一张照片，总共拍摄41张照片，然后进行立体重建，就像“整个身体CT检查”中的病毒。
研究小组还“刺破手电筒”穿过包膜，清晰地阐明了病毒内部核糖核蛋白复合物的排列，显示了迄今为止新的冠状病毒的最完整图像。
低温透射电子显微镜是目前广泛用于结构生物学的科学研究工具。 它使用电子作为“光源”穿透病毒样本，以获得病毒内部的结构信息。
灭活的新冠状病毒的三维精细结构（照片由李赛实验室提供）
国际研究小组基于通过冷冻电子显微镜断层扫描和亚断层重建技术分析的病毒结构，使用3D渲染技术创建了新的冠状病毒的精细3D图像，使我们可以窥见内部和外部病毒。 但是，应注意，视频中病毒的对比色并不代表真实的颜色，而是3D渲染的效果。
对新冠状病毒结构的分析也使疫苗和中和抗体的开发更具“针对性”。 例如，李赛（Li Sai）的小组观察到新冠状病毒表面的刺突蛋白是随机分布的，并且处于多种状态。 这种复杂的抗原分布使得在开发疫苗和中和抗体时必须考虑刺突蛋白在病毒表面的特异性分布和结构。
李赛告诉记者，一些机构先前已经发布了新的冠状病毒的一些假设3D模型，但是存在很多错误，例如刺突蛋白的分布和病毒的总体比例。 研究小组希望病毒图像的每个细节都可以尊重该病毒的尖端科学发现。
李赛团队合影（照片由李赛实验室提供）
去年八月，在看到李赛实验室在生命科学预印纸平台bioRxiv上提交的科学研究结果之后，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的计算机视觉团队积极联系，希望创造一个更加科学，新的冠状病毒的真实的科普形象。
两家公司利用其结构生物学，病毒学专业知识以及图像处理和编程优势，在经过数月的远程沟通之后，成功地构建了该病毒的真实3D图像，并最终由奥地利Nanographics制作了视频公司。
“这不是发表论文的结果，但是我们花大量时间制作这些新的冠状病毒图像材料的初衷是展示病毒的真实图像并免费将其提供给全世界，以预防流行病以及控制宣传和科学教育材料。“李赛说，在一些国家，仍然有人质疑这种新冠状病毒的真实存在。 这些图像将成为证明该病毒存在的科学证据。