2020年4月10日訊/
生物谷BIOON/---新型冠狀病毒SARS-CoV-2（之前稱為2019-nCoV）導致2019年冠狀病毒病（COVID-19），如今正在全球肆虐。根據美國約翰霍普金斯大學的最新統計，截至2020年4月10日，SARS-CoV-2已在全球疫情大爆發中讓超過158萬人受到感染，並導致94800多人死亡。當前，尚未批准任何抗病毒藥物用於治療SARS-CoV-2或任何其他引起人類疾病的冠狀病毒。
在1977年，Jean Medawar和Peter Medawar寫道，病毒「只是包裹在蛋白中的一條壞消息」。SARS-CoV-2中的「壞消息」是這種新型冠狀病毒以非常長的核糖核酸（RNA）分子的形式攜帶它的神秘的基因組。在與COVID-19大流行的鬥爭中，世界似乎迷失了方向，無法發現這種冠狀病毒（SARS-Cov-2）的組成。作為一種RNA病毒，SARS-Cov-2進入宿主細胞並複製它的基因組RNA（gRNA），並產生許多較小的稱為「亞基因組RNA（subgenomic RNA）」的RNA。這些亞基因組RNA用於合成SARS-Cov-2所需的各種蛋白（刺突蛋白和包膜蛋白等）。因此，這些較小的RNA是幹擾這種新型冠狀病毒徵服我們的免疫系統的良好靶標。儘管最近的研究報導了SARS-Cov-2的RNA基因組的序列，但是它們只能預測它的基因可能在哪裡，從而讓這個世界仍然迷失方向。
在一項新的研究中，來自韓國基礎科學研究院、首爾大學和韓國疾病預防控制中心的研究人員成功地剖析了SARS-CoV-2 RNA基因組的結構。他們通過實驗證實了這些預測的亞基因組RNA的存在，並且它們可經核糖體翻譯為病毒蛋白。此外，他們分析了每個亞基因組RNA的序列信息，並揭示了這種病毒的基因在基因組RNA上的準確位置。相關研究結果以論文手稿的形式在線發表在Cell期刊上，論文標題為「The architecture of SARS-CoV-2 transcriptome」。論文通訊作者為韓國基礎科學研究院RNA研究中心的Kim V. Narry教授和Chang Hyeshik教授。
圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.04.011。
Kim說，「我們不僅詳細描述了SARS-CoV-2的結構，而且還發現了許多新的病毒RNA和這些病毒RNA上存在的多種未知的化學修飾。我們的研究提供了SARS-CoV-2的高解析度圖譜。該圖譜將有助於了解這種病毒如何複製以及它如何逃避人類防禦系統的監視。」
先前已知10個亞基因組RNA組成了SARS-CoV-2的病毒顆粒結構。但是，這些研究人員證實實際上僅存在9個亞基因組RNA，這就使得剩下的一個亞基因組RNA作廢了。他們還發現，由於RNA融合和缺失事件的發生，存在數十種未知的亞基因組RNA。
Kim說，「儘管還需要開展進一步的研究，但是這些分子事件可能導致冠狀病毒進化相對較快。此外，我們在這些病毒RNA上發現了多種未知的化學修飾。目前尚不清楚這些化學修飾的作用，但是它們很可能有助於這種病毒可以避免來自宿主的攻擊。」
這些研究人員提出，這些經過化學修飾的病毒RNA可能具有與未修飾的RNA不同的新特性，即便它們在RNA鹼基序列方面具有相同的
遺傳信息。他們認為，如果他們發現這些RNA的未知特徵，那麼這些發現可能會為對抗這種新型冠狀病毒提供新的線索。這些新發現的化學修飾也將有助於了解這種病毒的生命周期。
這項研究取得成功的背後是這些研究人員組合使用兩種互補的測序技術---DNA
納米球測序（DNA nanoball sequencing）和
納米孔直接RNA測序（nanopore direct RNA sequencing）。
納米孔直接RNA測序可直接分析整個長病毒RNA，而不用事先將它片段化。常規的RNA測序方法在讀取RNA之前通常需要一步一步地將RNA切割並轉換成DNA。與此同時，DNA納米球測序只能讀取短片段，但具有可以高精確地分析大量序列的優勢。事實證明，這兩種技術在分析病毒RNA方面具有很高的互補性。
Kim指出，「如今，我們獲得了這種新型冠狀病毒的高解析度基因圖譜，該圖譜指導我們在所有的SARS-CoV-2 RNA（轉錄組）和所有經過化學修飾的RNA（epitranscriptome，即表觀轉錄組）上找到每個基因的每個鹼基存在的位置。如今是時候探究這些新發現的基因的功能以及病毒基因融合的內在機制。我們還必須研究RNA修飾以便觀察它們是否在病毒複製和免疫應答中發揮作用。我們堅信我們的研究將有助於開發
診斷試劑和治療性藥物，以便更有效地與這種病毒作鬥爭。」（生物谷 Bioon.com）
參考資料：1.Dongwan Kim et al. The architecture of SARS-CoV-2 transcriptome. Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.04.011.