新發(fā)現(xiàn):新冠病毒會(huì)竊取遺傳密碼,制造新的基因
2020年注定是被新冠病毒糾纏的一年。截至今日,全球新冠病毒肺炎確診病例超900萬例,死亡病例超46萬例。原本國(guó)內(nèi)漸趨平穩(wěn)的防疫態(tài)勢(shì),也因北京疫情的反彈,再度緊張起來。
為遏制疫情,全球的病毒學(xué)們正緊鑼密鼓地進(jìn)行著各類研究。由紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院全球衛(wèi)生和新型病原體研究所、以及英國(guó)格拉斯哥大學(xué)病毒研究中心的病毒學(xué)家組成的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì),研究了一大批被稱為分段負(fù)鏈RNA病毒(sNSVs)的病毒,其中包括廣泛存在于人類、家養(yǎng)動(dòng)物和植物的嚴(yán)重病原體,包括流感病毒和拉沙病毒。
他們發(fā)現(xiàn),大量的病毒,包括流感病毒和其他嚴(yán)重病原體,可以從其宿主那里竊取遺傳信號(hào)來擴(kuò)展自己的基因組。就像科幻電影《天外魔花》中的場(chǎng)景一樣,病毒感染了宿主并把它變成一個(gè)“工廠”,來不斷進(jìn)行自我復(fù)制。
研究表明,通過竊取宿主的基因信號(hào),病毒可以產(chǎn)生大量前所未見的蛋白質(zhì)。研究人員將它們標(biāo)記為UFO蛋白質(zhì),因?yàn)樗鼈兪峭ㄟ^將宿主和病毒序列拼接在一起而編碼的。這些UFO蛋白可以改變病毒感染的過程,并且可以用于疫苗開發(fā)。
研究者指出,病毒突破宿主自我保護(hù)屏障并發(fā)生感染的能力,取決于病毒衍生的蛋白質(zhì)的表達(dá)。要了解病毒如何拮抗宿主并引起感染,需要弄清楚病毒編碼的蛋白質(zhì)是如何起作用的,以及它們是如何造成毒性的。
病毒無法生成自己的蛋白質(zhì),因此它們需要向宿主細(xì)胞中生成蛋白質(zhì)的“機(jī)器”發(fā)送合適的指令。病毒通過一種稱為“搶帽”的過程來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在這個(gè)過程中,病毒切斷細(xì)胞自身蛋白質(zhì)編碼信息(信使RNA)的末端,然后用自身基因的一個(gè)拷貝來延長(zhǎng)序列。
幾十年來,科學(xué)家一直認(rèn)為,當(dāng)人體接收到將該信息轉(zhuǎn)換為蛋白質(zhì)(起始密碼子)的信號(hào)時(shí),它僅讀取由病毒提供給它的信息。但這項(xiàng)新研究表明,宿主序列并不是“沉默”的。
研究人員指出,由于病毒(sNSV)可以使宿主信使RNA與自己的基因雜交,因此可以產(chǎn)生帶有來自宿主的起始密碼子的額外信息,這一過程稱為“起始搶奪”。這將有助于從宿主-病毒混合序列中編譯之前未被懷疑的蛋白質(zhì)。
他們進(jìn)一步表明,這些新基因可以被流感病毒表達(dá),也可能被大量其他病毒表達(dá)。這些雜交基因的產(chǎn)物可以被免疫系統(tǒng)識(shí)別,它們可以調(diào)節(jié)毒力。當(dāng)然,還需要進(jìn)一步的研究來理解這類新的蛋白質(zhì),以及它們?cè)谝鹨咔榇罅餍械脑S多RNA病毒中的作用。
研究發(fā)現(xiàn),病毒在分子水平上接管了宿主。在這種新途徑中,某些病毒可以榨干它們所利用的分子的后一點(diǎn)潛力。盡管他們研究的對(duì)象主要集中在流感病毒上,但這意味著,許多病毒可以造出以前從未被懷疑過的基因。
研究人員下一步將弄清這些以往從未被懷疑的基因所扮演的不同角色,并利用它們來幫助消滅疾病。
研究人員支出,全球需要同心戮力來遏制新冠病毒大流行,而這些新發(fā)現(xiàn)可能有助于找到控制疫情的新方法。
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