动脉病毒M ORF内高度保守的高阶RNA结构调控亚基因组RNA转录及病毒复制的分子机制

本研究首次揭示动脉病毒科（Arteriviridae）成员M ORF中保守的高阶RNA结构（SL1/SL2/extSL）通过热稳定性调控亚基因组RNA（sgRNA）的转录积累，进而影响感染性病毒颗粒产生。该发现为理解尼多病毒目（Nidovirales）基因组复制与不连续转录的复杂调控机制提供新视角，对PRRSV（猪繁殖与呼吸综合征病毒）等动物病原的防控策略开发具有重要启示意义。

　　动脉病毒M ORF内保守RNA结构的发现与验证
通过synplot2同义位点保守性分析和RNAfold结构预测，在动脉病毒M ORF 3′端鉴定出家族内保守的高阶RNA结构，包含两个茎环（SL1/SL2）和一个延伸茎环（extSL）。RNA酶切实验证实该结构存在，其中SL1含7对完全补偿性突变，extSL存在普遍的单核苷酸凸起。系统发育分析显示该结构在β/γ动脉病毒属中高度保守，而猿猴动脉病毒亚科仅保留SL1/extSL。

RNA结构对病毒复制的调控作用
通过PRRSV-1 SD01-08株的定点突变研究，发现破坏SL1（5SL1/3SL1）和extSL（CR/extSL3）显著降低病毒滴度（2.1-2.6 log₅₀），而SL2突变影响较小。结构修复突变体53SL1/53SL2可恢复病毒产量。热力学分析显示茎环自由能与病毒滴度呈强相关性（Pearson r>0.99），其中SL1和extSL的稳定性对病毒复制至关重要。

对亚基因组RNA转录的影响机制
RT-qPCR检测显示，结构突变导致所有检测sgRNA（2/6/7号）与gRNA比值显著下降：sgRNA2降低12-38倍，sgRNA6同步衰减，而sgRNA7仅降低1.9-5.8倍。值得注意的是，(-)sgRNA/(-)gRNA比值变化模式与(+)sgRNA/(+)gRNA一致，但gRNA积累仅轻微波动。统计分析揭示sgRNA积累均值偏移与病毒滴度高度相关（r=0.9007），表明该结构通过非特异性机制调控sgRNA转录平衡。

潜在作用机制探讨
与冠状病毒N基因上游调控元件不同，该结构可能通过以下途径发挥作用：1）作为转录-复制转换的分子开关，协调RTC（复制转录复合体）在连续/不连续合成模式间的转换；2）维持sgRNA稳定性，但sgRNA7不包含该结构却仍受影响的现象不支持此假说；3）与病毒/宿主因子互作形成调控网络，如nsp10解旋酶可能识别该结构调控转录过程。

研究意义与展望
该发现突破了传统TRS（转录调控序列）中心调控的认知，首次揭示蛋白编码区内cis作用元件对动脉病毒转录的全局调控。为理解尼多病毒目复制-转录平衡提供了新模型，并为PRRSV等动物病原的减毒疫苗设计提供了潜在靶点。未来需解析该结构与RTC组分的相互作用及在病毒生命周期中的动态调控机制。