新技术同时追踪HIV感染时的核酸和蛋白

　　

如果将HIV病毒感染人体的过程看成是几个啮合的齿轮，那么宿主细胞是大齿轮，而促进感染的HIV组分（DNA、RNA和蛋白）是小齿轮。尽管人们能够单独观察核酸和蛋白，但目前还无法同时追踪这些齿轮如何共同作用，让病毒成功感染细胞。

美国埃默里大学的研究人员近日开发出一种新颖的显微镜技术，让人们能够以单细胞的分辨率同时追踪病毒RNA、DNA和蛋白质的变化。这项成果于近期发表在《Nature Communications》杂志上。

据这项研究的通讯作者、埃默里大学医学院的Stefan Sarafianos介绍，这种新技术被称为基于多重免疫荧光细胞的DNA、RNA和蛋白质检测（MICDDRP），它让人们首次追踪到整个复制周期内的HIV整合。

利用类似于荧光原位杂交（FISH）的技术，研究人员设计出特异探针来标记HIV感染期间的核酸中间体，这种技术也与蛋白免疫荧光高度兼容。这样，研究人员就有机会了解到感染早期的齿轮如何运转。例如，通过特异性标记病毒DNA的第一条链，他们发现逆转录是在细胞质中开始的。

此外，与HIV复制的主要模型一致，探针检测到逆转录过程中病毒RNA的减少和病毒DNA的增加，之后，病毒DNA被运送到细胞核。Sarafianos表示：“我们如今真正地追踪到逆转录的动力学——DNA如何生成，以及RNA如何降解。”

有意思的是，研究人员还发现，逆转录之后存在一次转录的爆发，或者说新生的RNA积累在细胞核中，然后再运输到细胞质中。“细胞内基因的转录爆发已经被多次报道，而我们发现它同样存在于HIV和感染细胞中，”Sarafianos说。

研究人员认为，了解HIV的复制周期将有助于抗病毒疗法的开发，从而阻止这些齿轮正常运转。此外，Sarafianos及其同事还希望，这种技术可以用来评估艾滋病药物的效果。（生物通 薄荷）

原文检索

Multiplex single-cell visualization of nucleic acids and protein during HIV infection

Nature Communications 8, Article number: 1882 (2017)
doi:10.1038/s41467-017-01693-z