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病毒可以窃取宿主的遗传信号来扩展自己的基因组

2020-06-22 02:08:07  

就像“入侵抢劫者”中的场景一样,病毒感染宿主并将其转化为工厂,以复制更多自身。现在,研究人员已经表明,包括流感病毒和其他严重病原体在内的一大批病毒会从其宿主窃取遗传信号以扩展自身的基因组。这一发现发表在今天在线发表的研究中,并于6月25日在Cell上印刷。

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这项跨学科的合作研究由纽约西奈山伊坎医学院全球健康和新兴病原体研究所的研究人员以及英国格拉斯哥MRC大学病毒研究中心的研究人员领导。

病毒学家跨学科团队研究了一大批被称为分段负链RNA病毒(sNSV)的病毒,其中包括人类,家养动植物的广泛而严重的病原体,包括流感病毒和拉沙病毒(拉沙热)。

他们表明,通过从宿主身上窃取遗传信号,病毒可以产生大量以前未被发现的蛋白质。

研究人员将它们标记为UFO(弗兰肯斯坦上游阅读框上游)蛋白,因为它们是通过将宿主和病毒序列拼接在一起而编码的。在这项研究之前,尚不知道这些蛋白质的存在。

这些UFO蛋白可以改变病毒感染的过程,可以用于疫苗用途。

病原体克服宿主障碍并建立感染的能力基于病原体衍生蛋白的表达。为了了解病原体如何拮抗宿主并建立感染,我们需要清楚地了解病原体编码的蛋白质,它们如何发挥作用以及它们对毒力的贡献方式。”

病毒无法构建自己的蛋白质,因此它们需要向在其宿主细胞中构建蛋白质的机器提供适当的指令。

众所周知,病毒通过称为“抓帽”的过程来做到这一点,在这种过程中,它们从细胞自身的一种蛋白质编码消息(信使RNA或mRNA)中切出末端,然后以一个拷贝复制该序列。自己的基因。

这给出了要读取的混合消息。

“几十年来,我们一直认为,当人体遇到信号,开始将该信息转换为蛋白质时(一种‘起始密码子‘),它正在读取仅由病毒提供给它的信息。我们的工作表明,宿主序列并不是保持沉默。” Marazzi博士说。

研究人员表明,由于它们使宿主mRNA与自己的基因杂交,病毒(sNSV)可以产生带有额外的,宿主衍生的起始密码子的信息,这一过程被称为“起始抢夺”。

这使得可以从杂种宿主病毒序列中翻译以前未被怀疑的蛋白质。他们进一步表明,这些新基因由流感病毒和潜在的大量其他病毒表达。

这些杂种基因的产物对免疫系统是可见的,并且它们可以调节毒力。需要进一步的研究来了解这种新型蛋白质,以及许多引起流行病和大流行病的RNA病毒对它们的普遍表达有何影响。

格拉斯哥MRC大学病毒研究中心通讯作者,研究员埃德·哈钦森(Ed Hutchinson)博士说:“病毒在分子水平上接管了宿主,这项工作确定了一种新的方法,在这种方法中,某些病毒可以在最后一刻拧干他们正在利用的分子机械中有一点潜力。”

“尽管这里所做的工作集中在流感病毒上,但这意味着大量的病毒物种可以产生以前未被怀疑的基因。”

研究人员说,他们工作的下一部分是了解不受怀疑的基因所起的独特作用。

Marazzi博士说:“现在我们知道它们的存在,我们可以研究它们,并利用这些知识来根除疾病。” “要阻止病毒的流行和大流行,需要做出巨大的全球努力,而这些新的见解可能会导致确定阻止感染的新方法。”

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