2018年11月21日，清華大學生命科學學院張強鋒課題組、藥學院譚旭課題組在《細胞宿主與微生物》（Cell Host & Mircobe）期刊在線發(fā)表題為《寨卡病毒基因組RNA結構的綜合分析揭示了病毒感染性的關鍵決定因素》（Integrative Analysis of Zika Virus Genome RNA Structure Reveals Critical Determinants of Viral Infectivity）的研究論文。
 

    該論文對寨卡病毒的RNA基因組在二級結構層次進行了綜合分析和建模，并在此基礎上發(fā)現(xiàn)且驗證了一個只在流行株系中特異性存在的長程RNA-RNA相互作用，研究表明該相互作用可能促進寨卡病毒流行株系的細胞感染功能。
 

       論文顯示了RNA二級結構對寨卡病毒的重要作用，闡釋了調控RNA病毒傳染性和毒性的新型分子機制，為相關藥物開發(fā)提供了重要的結構基礎。
 

 【文章摘要】
 

寨卡病毒是一種黃熱病毒。與登革病毒、乙型腦炎等常見典型黃熱病毒類似，寨卡病毒通過蚊蟲叮咬在人類和其它動物中傳播，對人類健康有嚴重的威脅。寨卡病毒有兩個流行株系：一個比較古老的非洲株系，于 1947年發(fā)現(xiàn)于非洲；另一種是流行的亞洲株系（又稱美洲株系），原在東南亞流行，后在南美洲和中北美洲爆發(fā)。目前，對人類威脅較大的株系是亞洲株系。早在2013年法屬波利尼西亞群島（大溪地）和2015年巴西的寨卡疫情中，人們就發(fā)現(xiàn)感染寨卡病毒孕婦的胎兒會有小頭畸形的癥狀，同時亞洲株系也被發(fā)現(xiàn)會引起格林巴氏綜合癥。2016年寨卡病毒大規(guī)模流行，據(jù)統(tǒng)計感染規(guī)模超過百萬人；因此被世界衛(wèi)生組織宣布為國際公共衛(wèi)生緊急事件。
 

自從大規(guī)模流行以后，寨卡病毒吸引了廣泛的研究關注。一個重要的科學問題是理解流行株系和非流行株系的基因組差異在病毒傳播過程中的作用。以前的研究主要關注氨基酸或者說蛋白質的差異。比如在2017年，軍事醫(yī)學科學院的秦成峰課題組和清華大學的程功課題組分別報道了兩個關鍵的病毒蛋白的氨基酸單位點突變，這些突變對寨卡流行病毒株系的毒性和傳播有關鍵提升作用。然而，比較基因組的分析結果表明，寨卡病毒流行株系和非流行株系的大部分基因組差異并不帶來氨基酸的變化，而是發(fā)生在非編碼區(qū)的突變和編碼區(qū)的同義突變。這些在蛋白層次“沉默”的突變有可能在RNA層次造成功能和調控的差異。然而，由于技術的限制，人們對此所知甚少。
 

     和其它黃熱病毒一樣，寨卡病毒的基因組是一條長為一萬個核苷酸左右的 正 鏈 RNA，其中包括編碼全部11個病毒蛋白的編碼區(qū)以及5’端和3’端的非編碼區(qū)域。在本研究中，研究者綜合利用了兩種新型的、基于高通量測序技術的RNA二級結構研究手段，平行解析并比較了亞洲株系和非洲株系的寨卡病毒在哺乳動物細胞內的基因組RNA結構。這兩種新技術包括利用小分子修飾結合深度測序探測RNA二級結構的icSHAPE技術（2015年發(fā)表于Nature），和利用小分子交聯(lián)結合深度測序檢測RNA分子相互配對作用的PARIS技術（2016年發(fā)表于Cell）。

      研究者將測得的icSHAPE和PARIS數(shù)據(jù)和已知病毒RNA元件的二級結構進行了系統(tǒng)比較，驗證了兩種技術解析病毒RNA結構的有效性。以PARIS數(shù)據(jù)為依據(jù)，對寨卡病毒RNA基因組進行了RNA結構域的劃分，并在結構域的基礎上，結合icSHAPE數(shù)據(jù)和RNA結構預測軟件，構建了亞洲和非洲株系寨卡病毒全基因組RNA的二級結構模型。

    文章中所涉及到 總RNA的提取后濃度的標定使用的正是DeNovix DS-11+型號的紫外分光光度計，并以本測量結果進行了后續(xù)的實時熒光定量PCR實驗，證明了本儀器的穩(wěn)定性與準確性。

     目前，全國范圍內由新型冠狀病毒所引發(fā)肺炎疫情十分嚴峻，而冠狀病毒屬的病毒是具囊膜、基因組為線性單股正鏈的RNA病毒。

     因此，本儀器在新型冠狀病毒的研究上一定會體現(xiàn)出十分巨大的價值。

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