Por qué debes aprender bien "bioquímica o biología molecular" (capítulo extra sobre virología)

Cuando era niño, mi padre me contó una historia "Ji Chang aprende tiro con arco". La historia general es que había un joven llamado Ji Chang en el estado de Zhao. Soñaba con convertirse en un maestro de tiro con arco, por lo que adoraba sinceramente a Fei Wei, un francotirador, como su maestro. Fei Wei dijo: "Primero debes aprender a ver sin parpadear, y luego podrás hablar sobre tiro con arco". Ji Chang regresó a casa, se acostó de espaldas debajo del telar de su esposa y observó la lanzadera en el telar con los ojos para practicar. parpadeo. Dos años más tarde, incluso si el punzón estuviera clavado en la cuenca del ojo, no parpadearía. Ji Chang le contó a Fei Wei sobre su práctica, y Fei Wei dijo: "Joven, esto no es suficiente. Debes practicar hasta que puedas ver los objetos pequeños con tanta claridad como las cosas grandes, y luego dímelo, Ji Chang regresó a casa". Un piojo con una cuerda y lo cuelga en la ventana, mirando hacia el sur y observándolo desde la distancia. Míralo todos los días y mes a mes. Poco a poco, el piojo se hace más grande. Tres años después, el piojo tiene una rueda en Ji Chang. Ojos tan grandes. Ji Chang tomó un arco y disparó una flecha, y una flecha penetró el corazón del piojo. Ji Chang volvió a contarle a Fei Wei sobre su práctica. Fei Wei aplaudió y dijo: "¡Ya eres un tirador!".

Ese es el final de la historia, que parece tener poca relevancia para el tema de hoy. Hoy en día, todos estamos ansiosos por seguir a los grandes nombres, solicitar proyectos, publicar artículos, solicitar patentes y cooperar. Sin embargo, la mayoría de los investigadores científicos parecen haber descuidado las habilidades básicas que deberían ejercitarse. En la profesión de compañía, ya sea Wu Sheng, Wu Dan, Wu Chou, Qing Yi, Laosheng o Hua Lian, hacer saltos mortales en voz alta es casi un curso obligatorio todos los días.

Bioquímica o biología molecular, como disciplinas más básicas en el campo de las ciencias de la vida, ¿cuántos investigadores científicos pueden persistir en practicarlas? De hecho, tomando como ejemplo la virología, los trabajadores con algunos años de experiencia en investigación científica saben que si la investigación en virología es un poco más profunda, será bioquímica o biología molecular.

Debido a que la esencia de un virus es un complejo de ácido nucleico y proteína, la esencia de su principal dirección de investigación son innumerables reacciones biológicas bioquímicas/moleculares. El virus invade → se une al receptor → ingresa a la célula → elimina la cápside → replicación del ácido nucleico → transcripción de ARNm → traducción de proteínas → procesamiento y modificación → ensamblaje del virus → gemación y reproducción → estimulación de la inmunidad → respuesta inmune → secreción de anticuerpos... Esto Todo el proceso es un círculo. Todos están estrechamente relacionados y son reacciones bioquímicas básicas.

Hoy en día se dice que la pobreza limita la imaginación. De hecho, los escasos conocimientos en bioquímica o biología molecular limitan la imaginación de los investigadores científicos. El resultado es: si el experimento tiene éxito, se atribuye a la buena suerte; si fracasa, nadie sabe dónde encontrar el motivo. Hace unos días, alguien me llamó de repente muy emocionado y me dijo que se le había ocurrido una idea sin precedentes mediante el pensamiento inverso. Al modificar el virus de la peste porcina africana, se puede reproducir industrialmente en líneas celulares tradicionales. Quiere utilizar el virus de la peste porcina africana para expresar un ligando exógeno y luego infectar líneas celulares comunes (como Vero), resolviendo así el problema de la disponibilidad de líneas celulares para el virus de la peste porcina africana.

Esta idea aparentemente “sin precedentes” es en realidad muy difícil de implementar. Hay tres razones: en primer lugar, la expresión de este ligando debe expresarse en la superficie de la envoltura del virus, en lugar de la expresión intracelular tradicional; en segundo lugar, dado que se muestra en la envoltura del virus, debe ser una expresión de fusión exógena; la proteína del virus y el nivel de expresión deben ser aceptables; lo más importante es garantizar que la estructura espacial del ligando no pueda verse afectada por la proteína de fusión; perfectamente exhibido en la superficie del sobre viral. De hecho, el diseño experimental es extremadamente difícil en este momento, lo que requiere la participación seria de biólogos estructurales. En tercer lugar, incluso si el ligando exógeno puede exhibirse perfectamente en la superficie exterior del virus, ¿cómo podemos garantizar que el virus recombinante pueda ingresar con éxito a las células? ¿Podrá definitivamente el virus entrar en la célula cuando su ligando exógeno se una al receptor celular? ¿Por qué los anticuerpos no pueden ingresar a las células cuando se unen a los receptores celulares? En esencia, si el virus quiere ingresar con éxito a las células, esto está controlado por una serie de vías de transducción de señales, que es un conjunto completo de reacciones en cascada.

Cuando le planteé las tres dudas anteriores, todavía insistió en que su idea era única y sin precedentes. Dijo que la investigación científica a veces requiere una inspiración repentina. Sin embargo, pasó por alto un punto. El requisito previo para un repentino destello de inspiración es tener conocimientos básicos muy sólidos en bioquímica o biología molecular. El propósito de dar este ejemplo es ilustrar que a veces algunas ideas aparentemente "sin precedentes" en realidad son causadas por habilidades básicas de bioquímica o biología molecular que son demasiado toscas.

2020-03-18

F. Liu