逆轉錄病毒DNA需要時間找到它的家但插入發(fā)生在眨眼間

當HIV等逆轉錄病毒感染細胞時，他們首先以DNA的形式復制其RNA基因組。然后相對較短的病毒DNA鏈移動到細胞核，在那里它將自身插入宿主細胞的DNA中。由俄亥俄州立大學綜合癌癥中心--Arthur G. James癌癥醫(yī)院和Richard J. Solove研究所(OSUCCC-James)的研究人員領導的一項新研究揭示了這種病毒DNA 插入復合物如何尋找合適的位置的細節(jié)以及如何快速插入發(fā)生在所選站點。

這些發(fā)現(xiàn)有助于改善HIV感染的治療方法，使基因治療更安全，更有效。研究人員使用Prototype泡沫病毒整合酶作為模型和兩種分子顯微鏡技術來記錄病毒整合復合物，這些復合物沿著靶DNA片段移動以尋找插入點。(整合復合物由病毒DNA加上將其插入宿主DNA的酶組成。)

整合復合物沿著靶DNA移動1,500個DNA堿基對的距離，持續(xù)2-3秒。當他們發(fā)現(xiàn)了甜蜜點時，病毒DNA的插入發(fā)生在不到半秒 - 準確地說是0.470秒。該研究發(fā)表在Nature Communications雜志上。

“我們對這種酶復合物進行如此多的研究感到驚訝，”共同作者，分子病毒學，免疫學和醫(yī)學遺傳學助理教授Kristine Yoder博士說。“搜索1.5千堿基的DNA是相當長的距離，從分子角度來看，與DNA保持相關的時間長達2-3秒。”

他們的數(shù)據(jù)還表明，病毒整合復合物像DNA上的螺母一樣沿著DNA移動而不是像墊圈一樣滑動。

Yoder解釋說，這些發(fā)現(xiàn)非常重要。“與感染細胞中發(fā)現(xiàn)的病毒DNA拷貝數(shù)相比，逆轉錄病毒DNA的整合是一個相對不常見的事件。如果我們能夠理解為什么插入不會更頻繁發(fā)生，它可能會導致新的藥物阻止逆轉錄病毒感染。“我們的研究表明，問題在于尋找插入位點，而不是插入本身，”她說。“此外，基因治療涉及搜索和插入事件，因此我們的研究結果可能有助于提高該過程的效率。”

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