來(lái)源:學(xué)術(shù)經(jīng)緯 時(shí)間:2020-04-13
諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主梅達(dá)沃(P. B. Medawar)曾說(shuō),病毒“只是包裹在蛋白質(zhì)中的一條壞消息”。新冠病毒的“壞消息”,由一條核糖核酸(RNA)分子寫(xiě)成。在疫情爆發(fā)后不久,科學(xué)家們就迅速讀出了病毒基因組RNA的序列。然而,這條由大約30000個(gè)堿基組成的“壞消息”并不簡(jiǎn)單。對(duì)于其中攜帶的基因信息,我們可能剛開(kāi)始讀出它有多么復(fù)雜。
日前,《細(xì)胞》雜志上線一篇最新研究論文,為我們?cè)敿?xì)分析了新冠病毒的RNA,揭示出許多過(guò)去未知的特征。這項(xiàng)研究的主要負(fù)責(zé)人之一是RNA生物學(xué)專家、韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所(IBS)的金娜蕊(KIM V. Narry)教授。
新冠病毒在侵入細(xì)胞后,會(huì)復(fù)制自己的基因組RNA,然后產(chǎn)生許多較短的RNA分子,稱為“亞基因組RNA”。利用這些亞基因組RNA分子,細(xì)胞內(nèi)生產(chǎn)出了病毒所需的各種蛋白,比如S蛋白、包膜蛋白等,從而裝配出更多的病毒顆粒。
根據(jù)先前一些研究的推測(cè),組成新冠病毒顆粒的蛋白由10個(gè)亞基因組RNA編碼。在這篇論文中,研究人員對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明,其中9個(gè)亞基因組RNA確實(shí)存在,并定位出了這些RNA片段在基因組RNA上的具體位置;但過(guò)去預(yù)測(cè)的第10個(gè)亞基因組RNA看來(lái)并不存在。
除了9個(gè)典型的基因組產(chǎn)物外,研究人員發(fā)現(xiàn),由于RNA分子會(huì)發(fā)生融合、缺失、移碼等事件,新冠病毒的基因組產(chǎn)物實(shí)際上要更多,存在數(shù)十個(gè)未知的亞基因組RNA。“這些分子事件可能導(dǎo)致冠狀病毒的相對(duì)快速進(jìn)化,但還需要進(jìn)一步研究?!苯鸾淌谡f(shuō)道。
此外,研究人員在病毒RNA上發(fā)現(xiàn)了多種過(guò)去未知的化學(xué)修飾。與未修飾的RNA相比,化學(xué)修飾并不改變序列中的基本遺傳信息,但是,研究人員指出,它們有可能讓病毒具有一些新特征?!澳壳斑€不清楚這些修飾起到什么作用,但它們可能會(huì)幫助病毒避免宿主的攻擊?!毖芯咳藛T猜測(cè)。因此,進(jìn)一步弄清這些特征,有望為對(duì)抗新冠病毒提供新的線索。
值得一提的是,為了獲得詳細(xì)的病毒基因圖譜,這項(xiàng)研究采用了兩種測(cè)序技術(shù):DNA 納米球測(cè)序和納米孔直接RNA測(cè)序。其中,納米孔R(shí)NA直接測(cè)序可以用來(lái)直接分析病毒的整條RNA分子,而不必像傳統(tǒng)的RNA測(cè)序方法那樣先把RNA分子切成短片段再轉(zhuǎn)化為DNA。與此同時(shí),DNA納米球測(cè)序雖然只能讀取短片段,但具有分析大量序列的高精度優(yōu)勢(shì)。研究人員介紹:“事實(shí)證明,這兩種技術(shù)分析病毒RNA具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性?!?nbsp;
金娜蕊教授總結(jié)說(shuō):“我們不僅詳細(xì)研究了 新冠的結(jié)構(gòu),還發(fā)現(xiàn)了許多新的RNA產(chǎn)物和RNA上多種未知的化學(xué)修飾。這項(xiàng)工作提供的新冠病毒高分辨率圖譜,將有助于我們了解病毒如何復(fù)制,以及如何逃脫人類的防御系統(tǒng)?!?
伴隨著我們對(duì)新冠病毒的理解逐漸加深,我們期待更多科學(xué)研究為診斷和治療帶來(lái)好消息。(本文來(lái)源:學(xué)術(shù)經(jīng)緯 作者:藥明康德團(tuán)隊(duì))