俄亥俄州立大学的研究人员报告说，他们已经解决了一个科学争论问题。在一项新的研究中，研究人员发现了HIV-1RNA基因组中的化学修饰，现已证实该修饰是病毒感染宿主细胞后生存和繁衍能力的关键。

他们的研究结果发表在《自然微生物学》上，题为“全长HIV-1RNA的单分子表观转录组学分析揭示了位点特异性m6As的功能作用”。

研究人员写道：“尽管人们认识到RNA化学修饰的重要性，但人类免疫缺陷病毒(HIV-1)复制中的进化益处和特定作用仍然难以捉摸。”“大多数研究仅以低分辨率提供了片段化RNA修饰的群体平均值，并且依赖于扰乱宿主效应器对表型效应的间接分析。在这里，我们使用直接RNA测序方法在全长、单RNA水平和核苷酸分辨率上分析了HIV-1RNA的化学修饰。”

HIV-1RNA的这种变化是对RNA腺苷结构单元m6A的微小化学修饰，是所有生命形式中常见的RNA编辑过程，涉及改变基因表达和蛋白质产生。功能效应通常代表细胞解决方案，但在某些情况下会导致疾病。

通过开发技术进步来观察全长的HIV-1RNA，俄亥俄州立大学的研究人员发现m6A修饰几乎只发生在HIV-1RNA基因组上的三个特定位置，而这三个m6A在病毒复制中至关重要。

“这些位点对于产生病毒蛋白和病毒基因组RNA非常重要，”该研究的资深作者、俄亥俄州立大学逆转录病毒研究中心研究员、兽医生物科学副教授SangguKim博士说。

“一个有趣的问题是，为什么HIV会维持多个m6A?我们的结论是，m6A如此重要，以至于HIV想要拥有倍数才能获得冗余。如果失去一两个也没关系。如果这三个都丢了，那就麻烦了。”

药物开发的进一步工作需要时间。然而，Kim表示，这一发现表明，针对特定位点的m6A修饰可能成为设计治疗HIV感染的重要新疗法的基础。

“我们知道RNA功能的各个方面都非常重要，但我们并不真正知道RNA的这些化学和结构修饰到底是如何调节病毒感染的，”Kim说。

尽管已知HIV-1中存在m6A(N6-甲基腺苷的缩写)修饰，但之前的研究对于它是否有助于或损害病毒产生了相互矛盾的结果。

Kim及其同事使用纳米孔直接RNA测序来查看HIV-1的RNA基因组的全长。

该团队首先发现了m6A的三个修饰及其具体位置。在此基础上，研究人员分析了具有不同m6A修饰组合的单个RNA分子，包括具有多个m6A的分子和仅具有三个m6A之一的分子。

“到目前为止，我们还不知道哪些核苷酸被修饰，它们如何发挥作用，以及它对病毒或细胞的重要性。我们的论文解决了这些重要问题的关键，”金解释道。

“如果艾滋病毒以同样的方式发挥作用，为什么它们需要所有这三种修饰?”他说。“我们的研究首次表明HIV-1在RNA水平上利用这种独特、重要的机制来发挥其进化优势。”

几乎所有现有的HIV药物都会阻止病毒复制，但没有药物能够抑制病毒RNA和蛋白质的产生。关于HIV-1中的RNA修饰还有更多需要了解，但Kim表示，这项工作暗示了开发针对这些后续步骤的疗法的潜力。

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