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Cell子刊:顛覆傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)
!多分體病毒也存在于動(dòng)物體內(nèi)

妙手生春 2024-05-30 04:42:42

2016年10月07日訊 人類病毒就像一塊可口的松露巧克力:?jiǎn)我坏耐鈿ぶ邪似渌薪M分。至少

,一個(gè)多月前
,科學(xué)家們還是這樣認(rèn)為的
。然而
,8月25日在線發(fā)表于Cell Host & Microbe上的一項(xiàng)新研究卻讓科學(xué)家們不得不重新思索動(dòng)物病毒的侵染方式

來自美國(guó)陸軍傳染病醫(yī)學(xué)研究所的研究團(tuán)隊(duì)從蚊子中發(fā)現(xiàn)了一種新的病毒---瓜伊科庫蚊病毒(Guaico Culex virus, GCXV)

,該病毒由多個(gè)不同的片段組成,蚊子必須同時(shí)擁有其中幾種特定的組分才能被成功感染

該文在研究GCXV的多組分侵染機(jī)制時(shí)利用了LGC Biosearch公司的單分子Stellaris? RNA FISH探針(國(guó)內(nèi)授權(quán)代理商:基因有限公司)

,作者設(shè)計(jì)了一系列不同熒光基團(tuán)標(biāo)記分別特異性靶向5個(gè)核酸片段的探針,在熒光顯微鏡下觀察了病毒侵染細(xì)胞中GCXV不同核酸片段的共定位情況
,證實(shí)該病毒確實(shí)由多個(gè)組分構(gòu)成
,為首次在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的多分體病毒。

!多分體病毒也存在于動(dòng)物體內(nèi).png" />

在某些病毒中

,基因組并不是一條核酸分子,而是由多條分子組成
,這樣的病毒基因組被稱作多組分基因組(或分段基因組)
。多組分基因組在病毒中有兩種存在形式:(1)所以核酸組分包裹在同一病毒粒子中,如流感病毒
;(2)多個(gè)核酸組分分別被不同的病毒粒子包裹
,它們實(shí)際上是由幾個(gè)不同的病毒粒子所組成的復(fù)合體,這類病毒就被稱為多分體病毒
。長(zhǎng)期以來
,科學(xué)家一直認(rèn)為多分體病毒為植物和真菌所特有,且僅存在于正單鏈RNA(+ssRNA)病毒中
,如黃瓜花葉病毒屬(Cucumovirus)和苜?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;ㄈ~病毒(AMV),它們均有四條核酸鏈
,但被包裝在三種或四種不同大小的粒體中

“這是一件非常奇特的事情”,來自澳大利亞悉尼大學(xué)的病毒學(xué)家Edward Holmes(未參與該項(xiàng)研究)說

,“就像病毒被肢解了一樣
。如果你將它比作人類的身體,就好比一個(gè)人將他的腿
、手臂和軀干放在了不同的地方
,然后某個(gè)時(shí)間,所有的部分以某種方式聚集到了一起
,它們就像單個(gè)完整病毒一樣發(fā)揮作用
。我認(rèn)為自然界中還沒有其他物種以這種方式行動(dòng)?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">!?/p>

大部分病毒都具有單一的結(jié)構(gòu)

,有些病毒的核酸會(huì)包含多個(gè)基因組
,比如6個(gè)左右,但是通常所有基因組都包裹在一個(gè)微小的球狀粒體中(單分體病毒)
,這種病毒微粒直徑大概只有人類頭發(fā)絲的500分之一寬。

“你可以將它想象成一個(gè)帶刺的微迷你網(wǎng)球

,” Edward Holmes說

當(dāng)病毒侵染細(xì)胞時(shí),這個(gè)球狀物就附著到細(xì)胞表面

,打開球體
,將其基因組輸入細(xì)胞里面。

嗖的一聲

!細(xì)胞就被侵染了
。這就是通常病毒侵染的過程,一個(gè)病毒顆粒附著在一個(gè)細(xì)胞上

但是GCXV瓜伊科庫蚊病毒不是這樣的

。它包含5個(gè)基因組,并且不同的基因組分別被包裹在不同的病毒粒子中(多分體病毒)
。想象一下有5個(gè)網(wǎng)球
,顏色各不相同:紅色的、藍(lán)色的
、綠色的
、黃色的以及橙色的。

Cell Host & Microbe的這篇研究顯示

,只有當(dāng)其中四種不同顏色的“網(wǎng)球”都附著到細(xì)胞上時(shí)
,蚊子才會(huì)受到病毒的成功侵染,否則侵染就會(huì)失敗

“在病毒感染蚊子過程中

,第五個(gè)節(jié)段似乎是可有可無的“,該文第一作者Jason Ladner稱
,其可能控制著宿主的感染強(qiáng)度

Jason Ladner及其研究團(tuán)隊(duì)是在瓜科伊地區(qū)(Guaico)的一種庫蚊(Culex)體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的這種病毒,因此他們將其命名為瓜科伊庫蚊病毒(Guaico Culex Virus)

。庫蚊是美國(guó)十分常見的一種蚊子
,并且能夠傳播西尼羅病毒。

該研究是一項(xiàng)更大的項(xiàng)目中的一部分

,這個(gè)項(xiàng)目旨在探究除了Zika病毒和黃熱病毒
,蚊子中還有哪些潛在病毒可能會(huì)威脅到人類。

Ladner的研究團(tuán)隊(duì)走遍世界各地收集蚊子

,觀察其中存在哪些病毒種類
,就為了在這些病毒成為人類健康的威脅之前發(fā)現(xiàn)并解析它們

“我們?cè)囍_保下一個(gè)病毒病爆發(fā)時(shí)我們不會(huì)傻了眼,感到措手不及”

,本文的通訊作者病毒學(xué)家Gustavo Palacios聲明
,“隨著新發(fā)現(xiàn)的病毒正呈現(xiàn)出越來越大的多樣性,誰也無法預(yù)料哪一種病毒會(huì)成為下一個(gè)人類健康的威脅
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!?/p>

迄今為止,瓜伊科庫蚊病毒似乎還不會(huì)侵染人類

。但是Ladner及其威斯康星大學(xué)同事在烏干達(dá)的紅疣猴體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了這種類似病毒

事實(shí)上,每年科學(xué)家們都會(huì)發(fā)現(xiàn)上千種新病毒

,隨著新技術(shù)的飛速發(fā)展
,目前鑒定病毒的種類已經(jīng)不是一件難事了,但是要了解病毒的侵染方式和潛在致病性卻不是那么簡(jiǎn)單的
,對(duì)于病毒而言
,充滿了太多的未知性和可能性,所以我們必須防患于未然

因此

,選擇一個(gè)好的有效的研究工具就顯得極為重要。

單分子RNA FISH是近年來新興的一種RNA檢測(cè)技術(shù)

,不同于DNA FISH和IHC
,該技術(shù)通過設(shè)計(jì)探針,能夠特異性地識(shí)別RNA
,再利用探針上標(biāo)記的不同熒光染料
,可以實(shí)現(xiàn)在顯微鏡下實(shí)時(shí)觀測(cè)單分子RNA的定位和表達(dá)情況。由于多數(shù)病毒的核酸物質(zhì)為RNA
,因此在病毒研究中
,RNA FISH幾乎成了觀測(cè)病毒侵染及轉(zhuǎn)移的必備工具。

本文在研究瓜伊科庫蚊病毒GCXV的多組分侵染機(jī)制時(shí)就利用了LGC Biosearch公司的單分子StellarisRNA FISH探針(國(guó)內(nèi)授權(quán)代理商:基因有限公司)

,作者設(shè)計(jì)了一系列不同熒光基團(tuán)標(biāo)記的分別特異性靶向5個(gè)核酸片段的探針(其中1-3為一組
,3-5為一組),在熒光顯微鏡下觀察了病毒侵染細(xì)胞中GCXV不同核酸片段的共定位情況

本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/294689.html.

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