新方法可研究單RNA病毒的翻譯和複製動態

2020-11-29 科學網

新方法可研究單RNA病毒的翻譯和複製動態

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/11/16 15:24:48

荷蘭烏得勒支大學醫學中心Marvin E. Tanenbaum、Frank J.M. van Kuppeveld等研究人員合作,開發出研究單RNA病毒翻譯和複製動態的新方法。相關論文於2020年11月13日在線發表於《細胞》。

研究人員開發了一種單分子成像測定法,即病毒感染實時成像(VIRIM),能夠研究活細胞中單個RNA病毒的翻譯和複製。VIRIM在細胞之間的複製動力學中發現了驚人的異質性,並揭示了單個病毒RNA的翻譯和複製之間的廣泛協調。

 

此外,使用VIRIM,研究人員將傳入病毒RNA的複製步驟確定為成功感染的主要瓶頸,並確定了負責抑制早期病毒複製的宿主基因。病毒感染的單分子成像是研究病毒複製和病毒-宿主相互作用的強大工具,可廣泛應用於RNA病毒。

 

研究人員介紹,RNA病毒是最普遍的病原體之一,也是社會的主要負擔。儘管已經對RNA病毒進行了廣泛的研究,但由於缺乏靈敏的檢測方法,因此對於感染最初幾個小時內的發生過程知之甚少。

 

附:英文原文

Title: Translation and Replication Dynamics of Single RNA Viruses

Author: Sanne Boersma, Huib H. Rabouw, Lucas J.M. Bruurs, Tonja Pavlovi, Arno L.W. van Vliet, Joep Beumer, Hans Clevers, Frank J.M. van Kuppeveld, Marvin E. Tanenbaum

Issue&Volume: 2020-11-13

Abstract: RNA viruses are among the most prevalent pathogens and are a major burden on society. Although RNA viruses have been studied extensively, little is known about the processes that occur during the first several hours of infection because of a lack of sensitive assays. Here we develop a single-molecule imaging assay, virus infection real-time imaging (VIRIM), to study translation and replication of individual RNA viruses in live cells. VIRIM uncovered a striking heterogeneity in replication dynamics between cells and revealed extensive coordination between translation and replication of single viral RNAs. Furthermore, using VIRIM, we identify the replication step of the incoming viral RNA as a major bottleneck of successful infection and identify host genes that are responsible for inhibition of early virus replication. Single-molecule imaging of virus infection is a powerful tool to study virus replication and virus-host interactions that may be broadly applicable to RNA viruses.

DOI: 10.1016/j.cell.2020.10.019

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)31382-9

Cell:《細胞》,創刊於1974年。隸屬於細胞出版社,最新IF:36.216

相關焦點

  • Cell|新技術讓我們看得到RNA病毒翻譯和複製的動力學過程
    與此同時,細胞自己也有一套檢測和控制病毒感染的機制,然而,道高一尺魔高一丈,許多RNA病毒會關閉宿主的翻譯和轉錄,妨礙宿主抗病毒反應。因此,病毒感染能夠成功是否就取決於最初幾個小時中病毒翻譯複製和宿主抗病毒信號間的動力學競爭呢?然而,目前的方法還無法靈敏地對病毒入侵初期的變化進行觀察。
  • Science:新研究揭示可複製RNA的起源和複製機制
    2020年4月14日訊/生物谷BIOON/---雖然遺傳信息通常編碼在DNA中,並通過DNA模板複製的方式傳遞,但是RNA也可以作為遺傳物質通過RNA模板複製的方式傳遞。人們已經描述了兩類蛋白催化的RNA複製系統。在第一種RNA複製系統中,專門的RNA依賴性RNA聚合酶複製流感病毒和登革熱病毒等RNA病毒的基因組。
  • 研究人員利用化學和病毒學來揭示病毒蛋白如何抑制病毒複製
    、登革熱和寨卡病毒等病毒如何複製的新信息。根據他們的研究,研究小組說這些病毒似乎破壞了他們自己的基因組複製機制。 CSU的研究人員稱這一結果「令人驚訝」,並表示這些發現對未來疫苗和抗病毒藥物的開發有一定的意義。 這項研究「motif V調節黃病毒NS3 ATP酶和rna結合裂縫之間的能量傳導」發表在生物化學雜誌2月7日。
  • Nucleic Acids Research|黃病毒基因組RNA的環化抑制了從頭翻譯起始
    感染病毒後,黃病毒RNA基因組既要被翻譯產生蛋白,也必須作為新基因組轉錄的模板。翻譯所需的核糖體和轉錄所需的病毒聚合酶沿基因組RNA以相反的反向起始,存在碰撞和複製失敗的風險。雖然黃病毒基因組RNA通常是線性的,但其5』和3』UTR區可以鹼基配對,促使基因組RNA形成環狀,而5』和3』UTR區鹼基配對對於其複製是必需的。
  • 分子寄生蟲技術能干擾病毒複製?這可能是抵抗新冠的另一種方法
    今天收到小夥伴發來的「分子寄生蟲如何用於新冠病毒的治療?」這個問題,說實話聽到這個問題的時候我是蒙的。 分子寄生蟲是一個運用分子生物學研究寄生蟲的學科。我一時間真的想不出這門研究寄生蟲的學科是怎麼運用在新冠病毒的治療上的。
  • 中國團隊:金銀花湯劑可抑制新冠病毒複製,臨床加速患者轉陰
    研究通過臨床試驗證實,金銀花湯劑中的miRNA可通過飲用被人體有效吸收,並在體內有效抑制新冠病毒複製,加速新冠患者轉陰,表明金銀花湯劑治療可能會極大地幫助治癒新冠患者並阻止COVID-19大流行。該研究通訊作者為南京大學生命科學學院教授張辰宇、中科院武漢病毒所副研究員張磊砢,以及南京市第二醫院院長、南京中醫藥大學教授易永祥。
  • B肝新藥開發前提條件,深入認識病毒學,複製過程並不簡單
    合成了4種不同的病毒轉錄體,包括前基因組rna(pgRNA)、pre1、preS2以及HBx rna,然後再翻譯成7種病毒蛋白。核心蛋白(HBcAg)和病毒聚合酶由pgRNA轉錄,分泌性e抗原(HBeAg)由前核RNA轉錄。
  • 生物遺傳進化:DNA複製轉錄翻譯逆轉錄和RNA複製
    生物遺傳進化:DNA複製轉錄翻譯逆轉錄和RNA複製 2012-12-06 18:48 來源:山東省青島市第九中學  作者:辛建福
  • B肝在研新藥2項發現,鴨動物模型,降低肝腺病毒複製能力
    這項研究發現是由加彭利伯維爾醫學院細胞和分子遺傳學生物學系等研究人員發表在2020年12月21日的Pharmaceuticals上。B肝在研新藥2項發現,鴨動物模型,降低肝腺病毒複製能力Pharmaceuticals,是一個藥物化學和相關藥物科學的開放存取期刊(見下圖)。
  • 研究揭示美國新冠病毒複製特性—新聞—科學網
    上發表論文,描述了從第一個美國新冠肺炎患者體內分離出的病毒,並描述了其基因組序列和複製特性。 研究人員表示,此次疫情傳播速度之快前所未有,迫切需要為進一步研究新冠病毒提供參考試劑。公共衛生界也需要病毒裂解物作為診斷參考,而研究界需要病毒分離物測試抗病毒化合物、開發新疫苗和進行基礎研究。 美國第一例患者於1月20日被華盛頓州和美國疾控中心確診。研究人員從該患者鼻咽(NP)和口咽(OP)標本中分離出病毒,並對病毒序列、複製特性和細胞培養向性進行了表徵。
  • 新發現!基於非典的後續研究,一化合物可阻止新冠病毒複製
    據《新華社》報導,近日,來自澳大利亞的科學家通過計算機模擬證實,一種名叫α-酮醯胺13b的化合物能夠起到阻止新冠病毒複製的作用。科學家宣稱,將繼續致力於該化合物的研究,因為它已經被證明有成為新冠病毒藥物的潛力。
  • 外媒:科學家研究用分子寄生蟲技術幹擾新冠病毒複製能力
    參考消息網6月24日報導外媒稱,西班牙國家研究委員會的一組研究人員正在研發一種抗病毒藥物,這些藥物或可幹擾新冠病毒的複製,從而遏制大流行蔓延。據阿根廷布宜諾斯艾利斯經濟新聞網6月23日報導,這項研究重點是缺損性幹擾顆粒,這是一種常見於RNA病毒的分子寄生蟲,自身並沒有感染能力,但有望阻斷感染並消滅這種疾病。西班牙國家研究委員會整合生物研究所和瓦倫西亞大學的研究人員參與了此項研究,共同致力於研發對抗新冠病毒的有效方法。
  • 沉默HIV病毒儲存庫新進展!
    然而,雖然潛伏期逆轉劑可以誘導HIV-1rna轉錄,但最近的證據表明,沒有T細胞激活的潛伏期逆轉不足以誘導抗原提呈和免疫清除。 Ho Ya-Chi組在JCI報導了一種小分子化合物可以抑制HIV儲藏庫再次激活,並且緩解HIV感染引起的免疫紊亂和慢性炎症。
  • 通過臨床試驗證實:金銀花可抑制新冠病毒複製,加速患者好轉!
    2020年8月5日,南京大學張辰宇教授團隊、武漢病毒所張磊砢,及南京市第二醫院易永祥等,在Cell Discovery雜誌發表論文,通過臨床試驗證實,金銀花湯劑中的miRNA可通過飲用被人體有效吸收,並在體內有效抑制新冠病毒複製
  • 可在30分鐘內出結果的伊波拉病毒檢測新方法
    新方法無需特殊儀器,得出結果的時間從以前的2小時縮短到30分鐘,在缺乏醫療設備的發展中國家也能簡便使用,並非常適合人員流動頻繁的機場等場所防疫。這種方法首先從疑似伊波拉患者體內採集血液,然後加入含有能分解蛋白質的酶的液體。即使血液樣本中含有伊波拉病毒,在這一階段也會被消毒。然後,向液體中加入只與伊波拉病毒特定基因反應的引物以及基因複製所需的原料,將液體維持在63攝氏度。
  • 科學家利用單病毒粒子示蹤技術揭示海水魚類病毒侵染機制---中國...
    據介紹,病毒是非細胞形態的生命體,只能藉助宿主細胞完成自身的複製和繁衍,SGIV是從患病養殖石斑魚中分離的一種高致病性虹彩病毒,屬於虹彩病毒科蛙病毒屬的一個新種。研究人員應用單顆粒成像與示蹤技術並結合分子生物學手段,實時追蹤了單個SGIV的病毒粒子進入石斑魚宿主細胞的精細動態過程,觀察到SGIV是藉助細胞表面的絲狀偽足進入細胞。
  • 人工控制病毒複製 可使病毒「搖身一變」成疫苗
    (原標題:新技術使病毒「搖身一變」成疫苗) 科技日報北京
  • RNA如何複製?
    和細胞中用來轉錄的RNA聚合酶(DdRp)不同,RNA複製酶的模板是RNA分子。     某些RNA複製酶還有解旋酶活性,正鏈RNA或雙鏈RNA病毒複製時都會產生雙鏈RNA,RNA複製酶可以解開這些雙鏈,保證RNA的複製順利進行。
  • 美媒:研究表明一種口服藥可在動物體內抑制新冠病毒複製
    報導內容摘編如下:   美國科學家當地時間周一報告稱,造成新冠肺炎疫情的冠狀病毒在試管中的人類肺細胞裡進行自我複製的過程中,一種口服藥物可對該冠狀病毒起到抑制作用。此外,該藥物在老鼠體內可持續多日對其他密切相關的冠狀病毒的繁殖起到抑制作用,還可使肺功能得到改善。
  • 武漢病毒所病毒雙特異性螢光標記研究取得進展
    近日,中科院武漢病毒研究所王漢中領導的研究團隊在利用納米材料標記病毒以用於病毒與宿主細胞相互作用的可視化相關研究中繼續取得研究進展,相關文章發表於生物材料領域的專業期刊Biomaterials上。病毒的單顆粒標記和示蹤技術為我們揭示病毒和宿主細胞間的相互作用過程提供新的視野和平臺。