Science重要发现:用RNA来抗病毒

【字体: 时间:2013年10月11日 来源:生物通

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  来自加州大学河滨分校的研究人员在新研究中发现,像植物和无脊椎动物一样,哺乳动物利用了RNA干扰(RNAi)过程来消灭它们自身细胞中的病毒,从而为科学家们提供了一种有前景的、对抗致命性人类病毒的新方法。他们将研究结果发表在《科学》(Science)杂志上。

  

生物通报道  来自加州大学河滨分校的研究人员在新研究中发现,像植物和无脊椎动物一样,哺乳动物利用了RNA干扰(RNAi)过程来消灭它们自身细胞中的病毒,从而为科学家们提供了一种有前景的、对抗致命性人类病毒的新方法。他们将研究结果发表在《科学》(Science)杂志上。

上接:著名华人科学家Science公布RNAi重大发现

利用从Gibbs处学得的计算分析技术,丁守伟在这一病毒中发现了一个被其他科学家们所忽略的小基因。他将这一基因命名为2b,并证实它发挥了至关重要的作用帮助病毒在宿主植物内传播。基于他的研究结果,以及发表的对于兽棚病毒(Flock house virus,一种昆虫病毒)B2蛋白的研究,丁守伟在1995年的一篇论文中提出2b和B2蛋白是通过抑制宿主的抗病毒防御来发挥作用。

受到这一想法的激励,1996年丁守伟来到新加坡在分子农业生物学研究所建立了他自己的实验室。在那里,他与RNAi专家David Baulcombe领导的一个英国研究小组展开了合作。丁守伟研究小组发现,2b蛋白确实抑制了植物的RNAi抗病毒特性。进一步,该研究小组发现相关病毒的2b蛋白都具有抑制活性,尽管它们具有有限的序列相似性。

2000年丁守伟加入加州大学河滨分校,对他假说的另一半进行了验证:兽棚病毒B2蛋白是否在它的动物宿主中抑制了RNAi?

尽管那时认为RNAi是植物中的一种重要的抗病毒机制,仍有少数人相信:在众所周知通过许多其他明确机制来对抗病毒感染的动物王国中也是如此。在接下来的5年里,丁守伟利用兽棚病毒发现,果蝇和线虫具有与植物相同的RNAi杀病毒性能,但病毒中的B2阻止了它们的RNAi防御发挥作用。除去B2,宿主生成了大量的siRNAs并快速地消灭病毒。

这些研究发现被选为2002年一期Science杂志的封面故事,证实了RNAi是植物、昆虫和线虫中一种共同的抗病毒防御,并解释了病毒为何必须维持一种蛋白来抑制这一防御。它还使得丁守伟更深入到他的基本假说中——“如果在植物、昆虫和线虫在经历数亿年的独立进化后仍将RNAi作为一种有效的抗病毒预防,为什么它会在哺乳动物停止作用?”

为了解答这一问题,丁守伟决定利用兽鹏病毒的近亲——野田村病毒来展开研究。与丁守伟合作,瑞士联邦技术研究院的Olivier Voinnet实验室在一篇附随论文中报告称,在感染脑心肌炎病毒的培育小鼠胚胎干细胞中检测到了病毒siRNAs。这些研究发现为找到对抗危险人类病毒的新方法开启了大门。

丁守伟的下一个目标是筹集500万美元,这样他可以用大约5年的时间来研究针对例如登革热等人类病原体的新疫苗。他对于即将获得的研究发现持审慎乐观的态度。

他说:“或许这是我们在了解人类对抗病毒感染机制中遗漏的一块。我们机体具有许多不同的抗病毒机制,但RNAi功能有可能是最重要的抗病毒防御机制。或许这是一个真正重要的机制。”

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文索引:

"RNA Interference Functions as an Antiviral Immunity Mechanism in Mammals," by P.V. Maillard; C. Ciaudo; A. Marchais; F. Jay; O. Voinnet at ETH Zurich/Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, Switzerland; Y. Li; S.W. Ding at University of California, Riverside in Riverside, CA.

 

 

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