“病”这个词常常与负面含义联系在一起。然而，值得注意的是，并非所有病都是有害的。事实上，有许多病生活在我们的体内，对我们的健康发挥着重要作用。一个例子是噬菌体，这是一种感染细菌的病，可用于控制细菌感染。

已知这些病具有更复杂的形状，并且之前尚未在原子水平上进行过全面详细的研究。它们可以被设计为更好地适应人类利益的应用，例如提供抗生素的替代品。

冲绳科学技术研究所 (OIST) 的科学家与莫斯科州立大学、深圳大学和中央研究院的国际合作者一起，研究了 Tequintavirus(也称为 T5 样噬菌体)的分子结构，以了解这些噬菌体如何发挥作用。病是在分子水平上组织的。 T5病是无包膜病，其头部呈二十面体形状并包含病DNA，以及不可收缩的柔性尾部，该尾部充当将DNA注入细菌宿主细胞的通道。

科学家们获得了病所有结构成分的原子模型。这是第一次以如此详细的程度完整揭示具有柔性尾巴的带尾病。他们的研究结果发表在《自然通讯》杂志Nature Communications上，为未来研究这些病的感染机制奠定了基础。

“为了针对特定目的有效地设计和修改这些病，我们必须了解它们在原子水平上的组织以及它们感染目标细菌的机制。出于这些原因，我们决定使用冷冻电子显微镜以高分辨率对 DT57C 噬菌体进行整体可视化。”分子冷冻电子显微镜单元的负责人 Matthias Wolf 教授< /span>，已解释。

从事噬菌体疗法研究的研究人员可以从这项研究的结果中受益，这些疗法利用噬菌体来治疗农作物、鱼类养殖和其他领域的细菌感染。 “我们获得的结构知识可以使噬菌体工程化，提高杀这些细菌病原体的能力，”沃尔夫教授补充道。

这是否意味着噬菌体是“好”病?该研究论文的主要作者拉斐尔·阿亚拉博士解释说，当这些病的行为对我们有利时，它们就是“好”的;当它们对我们造成伤害时，它们就是“坏”的，就像细菌的情况一样。

噬菌体如何使我们受益的一个例子是它们在基因治疗中的应用。 “将基因分配给细胞的方法之一是将它们放入经过两种方式修改的人类病中，第一是不引起疾病，第二是还携带要引入以治疗特定疾病的基因。通过这种方式，病被用作引入治疗方法的载体，”阿亚拉博士说。

该研究的主要挑战之一是从电子显微照片中详细重建噬菌体作为一个整体，而不仅仅是其某些组件。 DT57C噬菌体包括头部、颈部、尾部和尾部末端的底板。其中许多组件都是灵活的并且可以自由移动，这使得很难详细地可视化它们的分子结构，就像拍摄快速移动的物体的好照片是多么困难一样。

为了解决这个问题，研究人员开发了新方法，他们计划将其应用于其他具有复杂形状的病。 “我们必须想出新的方法来解决我们遇到的问题，我们相信这项研究中开发的方法将会引起许多研究病的研究人员的兴趣，”阿亚拉博士解释说。 “噬菌体疗法是​​一个活跃的研究领域，我们很可能在有生之年看到这些疗法。”

利用病改造细菌是一个巨大的领域，因为细菌是许多自然和工程过程的核心，包括营养物循环、共生、生物修复(细菌用于清理环境污染物)和食品生产。这项研究将有助于设计病来对抗影响人类、植物和其他生物体的细菌性疾病。