利茲大學的研究人員解析了簡單RNA病毒生命周期中的關鍵階段,開辟了抵御病毒疾病的新戰線。
研究人員首次在單分子水平上觀察到了單鏈RNA病毒的核心遺傳物質(基因組)將自己打包進入蛋白衣殼的全過程。利茲大學Peter Stockley教授介紹說,這項結果顛覆了人們對病毒包裝過程的普遍認知,為人們打開了對抗多種病毒的軍械庫。現有藥物往往會導致病毒產生抵抗,研究人員認為靶標RNA包裝過程,就能夠開發出不易被抵抗的全新抗病毒藥物,
普通感冒和脊髓灰質炎病毒等許多重要病毒的遺傳物質都是RNA。人們普遍認為單鏈RNA病毒是通過蛋白衣殼組裝來包裹它們基因組的。利茲大學的研究人員通過單分子熒光分析,對兩種來自不同結構家族的病毒進行了實時監控,觀察了它們RNA的結構和病毒裝配過程。
研究顯示溶液中RNA的初始體積比裝配后的病毒顆粒大很多。“我們發現,RNA基因組必須先進行折疊才能進入最終的蛋白容器,就像你在度假之前需要疊好衣物打包一樣,”文章的共同作者,利茲大學生物科學博士Roman Tuma說。
而當研究者們將同源的衣殼蛋白添加到病毒RNA中時,RNA在溶液中的結構立刻發生了塌陷,這一過程既快速又劇烈。“看起來,病毒RNA演化出了自我折疊機制使其能夠更有效的裝入蛋白衣殼。”Tuma說。
研究顯示,病毒RNA能夠在發現蛋白“箱”的時候,立刻進行折疊打包。研究人員認為這很重要,如果能夠干涉這一過程,就等于在病毒生命周期中找到了新的藥物靶點。
目前的抗病毒藥物基本上都是靶標病毒基因組編碼的酶。問題是,科學家發現病毒會慢慢獲得對這類藥物的抗性,這是因為單個蛋白很容易受到突變的影響。而這項研究的新發現,為人們提供了一條不易產生抗性的抗病毒新途徑。
研究人員在噬菌體和植物病毒中都發現了同樣的現象,盡管他們還沒有完全證實,不過Stockley教授相當確信在動物病毒中也存在這樣的機制。
這是人們首次對病毒裝配過程進行單分子層面的檢測,也只有在這類實驗中研究者們才可能發現RNA塌陷的現象。下一步,研究人員將在其他病毒中繼續研究這一機制,并準備著手開發靶標上述裝配過程的新抗病毒藥物。
標準DNA條形碼憑借通用引物適配性強和測序成本低等優勢,廣泛應用于生物多樣性保護與溯源等領域。針對近緣種、雜交頻繁及近期輻射演化的復雜類群,標準DNA條形碼因序列變異度有限,分辨率不足,難以滿足精準鑒......
美國肯塔基大學馬丁·加頓農業、食品與環境學院團隊利用一頭雌性騾子的DNA,繪制出迄今最完整的馬和驢參考基因組,使科學家能夠進一步解析過去難以測序和組裝的著絲粒、端粒等復雜DNA區域,為研究染色體功能、......
在國家自然科學基金項目(批準號:32125009、32430017)等資助下,西安交通大學葉凱團隊在基因組三維結構演化領域取得新進展。研究團隊創建了染色質長距離互作捕捉計算方法和跨物種分析手段,首次勾......
自21世紀初具有里程碑意義的人類基因組解碼工作完成以來,DNA測序技術迎來了爆發式發展。傳統計算機已難以滿足海量的數據與激增的算力需求,這推動人們尋求替代方案。如今,量子計算距離實用又近了一步。科學家......
英國埃克塞特大學科學家研制出全球首臺可探測單個分子或離子的微型激光器。這一突破有望大幅推動疾病早期診斷與分子級醫學檢測的發展,也為開發微型激光生物傳感技術——包括可實現即時檢測與診斷的“芯片實驗室”提......
在納米與亞納米尺度電子器件中,電極與導電溝道之間的接觸界面通常決定器件性能的上限。對于單分子結這類極限尺寸器件,金屬—分子—金屬界面屬于典型的異質界面,電極與分子之間的能級與軌道失配會引發電子背散射,......
南亞地區的人們以酸奶、印度奶酪和印度酥油等乳制品為食。現在,這一地區正幫助解開一個長期存在的謎題:人類是如何獲得消化牛奶的能力的。一項針對印度、巴基斯坦和孟加拉國現代及古代人類基因組的研究表明,一種能......
一項發表在最新一期《自然》雜志上的研究,通過對生活在10200至150年前的南非個體基因組進行分析,證實了在南部非洲,一群智人在半隔離的狀態下生活了數十萬年。這是迄今規模最大的對非洲古代DNA的研究,......
? 在美國人類遺傳學會(ASHG)年會上,因美納5堿基解決方案的早期試用客戶——倫敦健康科學中心研究所將展示該技術在加速罕見病病例解析方面的強大潛力。? 因美納專有的5堿基化學技術......
人類基因組中存在大量具有"跳躍"能力的逆轉座子(retrotransposon)序列。在胚胎發育早期、免疫和神經系統等特定階段和環境下,它們會被激活,發揮重要生理功能;在病毒感染、......