新技術揭示了寨卡病毒如何在細胞內(nèi)相互作用
科學家開發(fā)出一種新技術,可以確定病毒如何與宿主自身的RNA相互作用。今天發(fā)表在“自然方法”雜志上的這項技術不僅能夠深入了解病毒如何引導宿主細胞產(chǎn)生新的病毒顆粒,還可以讓研究人員設計出能夠阻止病毒復制過程并防止病毒傳播的人工分子。
RNA病毒通常被認為是引發(fā)全球大流行的最大威脅。在沒有有效和可用的疫苗或藥物的情況下,由埃博拉病毒,寨卡病毒和SARS冠狀病毒等RNA病毒引起的疾病會對公眾健康產(chǎn)生重大影響,而攻擊豬的病毒會對養(yǎng)豬業(yè)造成嚴重損失。同時,由于它們的快速進化,新的RNA病毒不斷出現(xiàn)。
RNA病毒是所謂的,因為它們使用RNA而不是DNA來代表它們的遺傳密碼。他們的基因組編碼蛋白質(zhì),并與宿主細胞機器相互作用。然而,直到現(xiàn)在,病毒RNA基因組在宿主細胞內(nèi)的結構在很大程度上是未知的。
劍橋大學的科學家開發(fā)出一種新技術來確定人類細胞內(nèi)寨卡病毒基因組的結構和相互作用。該技術稱為COMRADES(匹配RNA的交聯(lián)和DEep測序),重要的是,它可以應用于任何宿主細胞中的任何RNA病毒。來自COMRADES的詳細信息提供了設計新一代藥物的潛力,這些藥物通過阻斷病毒 - 宿主RNA相互作用或干擾病毒基因組中的必需結構而起作用。
我們自己的細胞也含有RNA,無論這些是編碼蛋白質(zhì)的“信使RNA”還是調(diào)節(jié)細胞功能不同方面的“非編碼RNA”。RNA病毒的感染周期主要發(fā)生在細胞質(zhì)中,我們的許多RNA都存在于細胞質(zhì)中。病毒和宿主RNA分子可以通過其結構部分的“堿基配對”直接相互作用 - 換句話說,產(chǎn)生一系列鍵將兩個分子壓縮在一起。這些相互作用為抗病毒治療提供了潛在的目標,實際上,針對這種宿主 - 病毒RNA相互作用的抗丙型肝炎病毒藥物Miraversen目前正處于高級臨床試驗階段。
然而,天然存在的宿主 - 病毒RNA堿基配對的普遍性是未知的,并且新的相互作用的發(fā)現(xiàn)是罕見的。由Omer Ziv博士在Wellcome Trust / Cancer Research UK Gurdon Institute與國際同事團隊開發(fā)的新型COMRADES技術可以篩選宿主病毒RNA堿基配對,并在單個實驗中揭示RNA的相互作用序列。
Ziv博士及其合作者應用COMRADES方法研究人類細胞內(nèi)的寨卡病毒基因組,揭示其結構以及與人類調(diào)節(jié)非編碼RNA(如微小RNA,轉(zhuǎn)移RNA和小核RNA)的多種相互作用。利用這種新技術,揭示了每個堿基對的身份和位置,為設計可能干擾和阻斷每種相互作用的互補序列提供了必要和充分的信息,具有潛在的臨床效果。因此,COMRADES方法為在任何宿主細胞中為各種RNA病毒設計新一代基于RNA的抗病毒藥物打開了大門。
Ziv博士是Gurdon研究所Eric Miska教授實驗室的博士后說:“通過COMRADES技術,我們可以探索病毒和宿主RNA之間的詳細分子相互作用。這將使我們能夠設計出可以進行的短RNA或DNA序列。用于干擾這些相互作用 - 可能會阻止病毒復制和感染其他細胞的能力。我們從COMRADES獲得的信息為解決這些病毒的全新方式打開了大門。鑒于這種技術對任何RNA病毒的廣泛適用性任何宿主細胞,人類和動物RNA病毒性疾病都可以成為此類研究的目標。“
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