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      深入了解病毒感染
      
			
      
				2019-04-25 10:17:35
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      巨細(xì)胞病毒感染通常對(duì)成人無害。但是，在懷孕期間，病毒可能會(huì)傳染給未出生的嬰兒并導(dǎo)致畸形。一旦病毒侵入人體細(xì)胞，它們就會(huì)開始產(chǎn)生大量的病毒蛋白。這包括500多種蛋白質(zhì)和多肽，其中包括以前未知的200種蛋白質(zhì)和多肽。
      

      深入了解病毒感染
      

      這一發(fā)現(xiàn)是通過德國(guó)巴伐利亞州Julius-Maximilians-UniversitätWürzburg(JMU)病毒學(xué)系開發(fā)的一種新的生物信息學(xué)分析方法實(shí)現(xiàn)的。LarsDölken教授和Florian Erhard教授的團(tuán)隊(duì)在“自然方法”雜志上發(fā)表了他們的方法。這項(xiàng)新技術(shù)與醫(yī)學(xué)應(yīng)用相關(guān)，因?yàn)槔?，用于逃避免疫系統(tǒng)的病毒蛋白庫(kù)的知識(shí)對(duì)于抵抗感染或開發(fā)疫苗至關(guān)重要。
      

      JMU的開發(fā)使核糖體活動(dòng)比以前更準(zhǔn)確地捕獲。所有蛋白質(zhì)和肽都在細(xì)胞的眾多核糖體上組裝。在病毒感染期間，核糖體也合成了病毒需要繁殖的所有蛋白質(zhì)。匯編指令由特殊的信使分子mRNAs傳遞。
      

      研究人員問：哪種蛋白質(zhì)和多肽是在細(xì)胞核糖體上產(chǎn)生的，含量是多少?由于病毒感染的壓力，這種情況如何變化?他們使用最先進(jìn)的使用核糖體分析(Ribo-seq)的高通量測(cè)序方法解決了這些問題。這些技術(shù)將核糖體活動(dòng)(即所謂的翻譯過程)可視化為周期性模式。
      

      “以前，在分析Ribo-seq數(shù)據(jù)時(shí)，許多錯(cuò)誤來源往往無法可靠地檢測(cè)翻譯事件，”Florian Erhard說。而且，在所有mRNA的至少一半中，較短的開放閱讀框(sORF)先于已知的開放閱讀框(ORF)。然而，在測(cè)量數(shù)據(jù)中很難確定它們是一種重要的細(xì)胞調(diào)節(jié)機(jī)制，尤其是在壓力下。
      

      新的生物信息學(xué)程序，稱為PRICE，大大改善了翻譯事件的識(shí)別。“我們的方法能夠解析甚至復(fù)雜的病例，例如重疊的ORF或不尋常的起始密碼子，具有高精度。這使我們能夠首次在全基因組范圍內(nèi)高精度地確定所有翻譯區(qū)域，”Erhard教授解釋說。
      

      因此，JMU團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了各種新的細(xì)胞和病毒肽。此外，研究人員觀察到MHC-I分子在細(xì)胞表面有效地呈現(xiàn)了數(shù)百種sORF肽。“因此，sORF編碼了一類可以被我們的免疫系統(tǒng)識(shí)別的新抗原，”LarsDölken說。“因此，我們假設(shè)sORF參與免疫控制機(jī)制，特別是在病毒感染和應(yīng)激反應(yīng)期間。”所有這些發(fā)現(xiàn)為更好地了解病毒感染對(duì)機(jī)體的影響開辟了新的可能性。
      

      PRICE方法將對(duì)基礎(chǔ)研究產(chǎn)生最強(qiáng)烈的影響。Ribo-seq是近年來幾乎所有生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域都應(yīng)用的方法。“PRICE現(xiàn)在使我們能夠更深入地分析所有現(xiàn)有和未來的數(shù)據(jù)集，并大大提高準(zhǔn)確性，”Dölken說。他認(rèn)為，收益是如此之大，以至于有必要重新分析以前發(fā)布的所有數(shù)據(jù)。
      

      為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，維爾茨堡的科學(xué)家們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上提供了他們的分析工具作為開源軟件。他們假設(shè)他們的方法將被廣泛使用，并成為分析Ribo-seq實(shí)驗(yàn)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。他們寫道：“我們相信，增強(qiáng)的數(shù)據(jù)分析將為生物醫(yī)學(xué)研究的許多領(lǐng)域提供重要的新見解。”
      

      在病毒學(xué)中，新方法可能有助于更好地了解巨細(xì)胞病毒。例如，仍然不知道為什么感染病原體會(huì)導(dǎo)致一些未出生嬰兒或移植受者嚴(yán)重受損，而其他人則根本沒有效果。
      
			

			
        
      
			
      
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