来自莱斯大学的科学家在一场有关首次揭示病毒结构的“科学竞赛”中先拔头筹，该病毒可以感染世界上数量最多的动物—线虫。

莱斯实验室的结构生物学家Yizhi Jane Tao与遗传学家Weiwei Zhong，得到了来自贝勒医学院与华盛顿大学研究学者的鼎力相助，并共同分析研究了感染占世界总动物人口80%之多的线虫的病毒Orsay。

该研究结果以论文形式发表在了美国国家科学院论文集（PNAS）上，将有助于科学家探索病毒与宿主间的作用机制，从而定制研发可攻击寄生虫或病原虫的“个性化定”病毒。同时，也将有利于收集有关病毒对包括人类在内的其他物种的感染机制的新信息，而人类自身有成千上万个基因与线虫的具有同源性。

Tao的实验室专注于X射线晶体衍射技术，通过它，科学家得以确定包括病毒、蛋白质和其它生物大分子等原子与原子间相互作用的结构。而一旦病毒的结构被确定下来，生物学家可依此寻找病毒与宿主的附着结合位点。然后，科学家们可以通过基因工程来修改该位点或设计特异性药物来阻止病毒结合到宿主上。

用计算机模拟出来的Orsay病毒衣壳蛋白模型

Zhong一直致力于通过对秀丽隐杆线虫（C. elegans）基因网络的研究来发现适用于所有动物的信号通路，她表示自己一直在努力寻找这样的机会。 “我们在2011年以前还认为没有任何已知可以感染线虫的病毒，”Tao证实到。 “但就在2011年，它出现了。”

Marie-Anne Félix与David Wang在法国果园的一个苹果里面发现能感染线虫的病毒，而Zhong随后向他们索求此病毒的样品。在那时，莱斯大学的学者已经意识到他们的竞争者也在努力探索该病毒结构。

Tao的实验室开始时合成病毒Orsay的衣壳蛋白并使这些蛋白自我组装成具有与完整病毒相同的结构，是通过电子显微镜下的成像对比来验证了他们的成功。

“我们在经过长达三个月之久的分子克隆、基因表达及蛋白纯化实验的努力后，终于在五月获得了该结晶体，”文章主要作者Yusong Guo说道，Guo是Tao与Zhong联合培养的研究生。“然后我们在获悉其他小组也在同我们竞争后，又花了一年半的时间尽最大可能快速与准确地分析出了该结晶具体结构。”他补充道。

在他们的努力下，该病毒衣壳的具体结构得以最终浮出水面，此病毒既硬又高低不平的外壳保障了其在搜寻宿主时，内部具有感染性物质的完整性，而该外壳的最终命运是附着到宿主细胞表面。

Guo研究出的Orsay病毒结构显示其含有各具60枚尖刺的108份衣壳蛋白。据Tao所言，此衣壳结构同一组专门感染鱼类的病毒nodaviruses显现出惊人的相似。研究人员还发现其编码尖刺的蛋白结构与戊型肝炎病毒和杯状病毒的也相似，表明它们之间可能存在进化关联。

他们还发现可以通过修改衣壳蛋白的氨基酸氮端末端臂来破坏该病毒。

Zhong认为该病毒不会杀死其宿主，但是会引发人类肠道不适。"这实际上证明了这两个物种（线虫和病毒）已协同进化了很长的时间，因为如果病毒有杀死其宿主倾向，则不会出现有共存很长时间的迹象，”她说道。 “从而此蠕虫和病毒间的复杂关系是研究病毒与寄主间作用机制的良好模型”。

在Tao看来衣壳尖刺的结构是很重要的，因为“它可能与宿主细胞受体发生相互作用。在知道了这个机制的存在之后，我们可以去试图改变它。这样也许，它会放弃线虫来重新寻找其他蠕虫宿主。”

至今已发现其他两种可感染不同线虫株的病毒，但成为第一个揭示该类病毒具体作用机制的美誉还是让研究小组成员们自豪不已。

“在秀丽隐杆线虫体内总共达2万个的基因中，有8000个与人类存在同源性，”Zhang表示。“那么其中又有多少个基因参与到防御病毒感染之中呢？这正是我们下一步要探索的命题。”