RNA 沉默的病毒抑制子

RNA 沉默是一种在真核生物体内普遍保守的、通过核酸序列特异性的相互作用来抑制基因表达的调控机制 . RNA 沉默的一种重要生物学效应是防御病毒的侵染,而针对寄主的这种防御机制,许多植物病毒已演化通过编码 RNA 沉默的抑制子来克服这种防御反应 . 目前,已从植物、动物和人类病毒中鉴定了 20 多种 RNA 沉默的抑制子,围绕抑制子的鉴定和作用机理研究已成为病毒学研究的一个热点 . 对 RNA 沉默抑制子的发现、鉴定方法、作用机理及与病毒病症状形成的关系、动物病毒的沉默抑制子等方面的最新进展做了综述,并对沉默抑制子的应用和存在的问题进行了讨论 .     

大麦黄矮病毒运动蛋白是RNA沉默抑制因子

大麦黄矮病毒(barley yellow dwarf virus,BYDV)属黄症病毒科家族,其基因组包含6个开放阅读框(open reading frames,ORFs).将BYDV的6个基因分别克隆到pWEIMING101载体上,得到重组基因.电击转化农杆菌后,利用农杆菌瞬时表达方法渗透注射转GFP基因的本氏烟草16c植株的叶片,在长波长紫外灯下观察GFP的表达,并通过Northern blot证明所得现象.研究结果表明,BYDV的PAV株系ORF4编码的运动蛋白(movement protein,MP)是RNA沉默抑制因子,其表达可以抑制局部和系统RNA沉默.BYDV-MP与GFP的双链RNA(dsGFP)共表达后仍能抑制RNA沉默,荧光强度与叶片中GFP的mRNA和其沉默降解形成的siRNA的量有对应关系,其N端核定位序列对抑制局部基因沉默起主要作用,第5、6位氨基酸是抑制基因沉默的关键氨基酸.BYDV-MP单独渗透注射的部位均产生细胞死亡.     

植物病毒沉默抑制因子研究进展

RNA沉默是广泛存在于真菌、动物和植物中的一种特异序列降解机制.在植物中,RNA沉默是一种抵抗外界植物病毒入侵的自然机制.但是,植物病毒通常也会采取编码沉默抑制因子的相应机制来抵抗基因沉默,以便能够入侵植物.论述了主要沉默抑制因子的机制、特点和相关确认沉默抑制因子实验,并对沉默抑制因子的研究前景进行了展望.     

非编码RNA和RNA沉默

生物体内存在大量的非编码RNA ,它们形态各异 ,功能也千差万别 ,在生物的生长、发育、分化进程中扮演着不同的角色 ,尤其是siRNA ,它是RNA沉默的诱因。RNA沉默是真核生物特有的现象 ,它需要一系列因子的参与 ,其中RNA依赖性的RNA聚合酶是沉默起始的关键 ,Dicer酶是形成siRNA的基础 ,而RNA沉默诱导复合体 (RSIC)等是发生RNA沉默“链式反应”的关键因子     

水稻瘤矮病毒基因组S9片段的基因结构特征

应用RT-PCR技术克隆了水稻瘤矮病毒(RGDV)中国广东信宜分离物(RGDV-C)的基因组S9片段,测定了全序列并进行了生物信息学分析.结果表明,RGDV-C S9片段全长共有1202bp(登录号AY556483),含有一个长的开放阅读框,这一开放阅读框编码一个由323个氨基酸残基组成的多肽,推测分子量约35.6kDa,与泰国分离物(RGDV-T)的全序列相比,它们的核苷酸长度相等,核苷酸同源性为98.1%,氨基酸同源性为98.5%.RGDV S9片段编码的Pns9蛋白在植物呼肠孤病毒属内未发现同源蛋白,其功能尚待确定.利用NCBI的BLAST查找与比较,发现Pns9与伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)ATP依赖的Clp蛋白水解酶组分[ATP-dependent Clp protease proteolytic component(clpP-1)]有21.8%的氨基酸序列同源性.     

水稻瘤矮病毒基因组S9片段的基因结构特征

应用RT-PCR技术克隆了水稻瘤矮病毒(RGDV)中国广东信宜分离物(RGDV-C)的基因组S9片段,测定了全序列并进行了生物信息学分析。结果表明,RGDV-C S9片段全长共有1202bp(登录号AY556483),含有一个长的开放阅读框,这一开放阅读框编码一个由323个氨基酸残基组成的多肽,推测分子量约35.6kDa,与泰国分离物(RGDV-T)的全序列相比,它们的核苷酸长度相等,核苷酸同源性为98.1%,氨基酸同源性为98.5%。RGDV S9片段编码的Pns9蛋白在植物呼肠孤病毒属内未发现同源蛋白,其功能尚待确定。利用NCBI的BLAST查找与比较,发现Pns9与伯氏疏螺旋体(Borrelia burgdorferi)ATP依赖的Clp蛋白水解酶组分[ATP-dependent Clp prote-ase proteolytic component(clpP-1)]有21.8%的氨基酸序列同源性。     

RNA沉默在植物生物逆境反应中的作用

RNA沉默是真核生物共有的基因表达调节机制和防御机制。在植物RNA沉默中, 一些小RNAs, 如微小 RNAs和小干扰RNAs, 在植物防御病毒、细菌或食草动物的反应中具有重要作用。为了抑制宿主的RNA沉默系统, 植物病毒或细菌进化出了在RNA沉默不同阶段起作用的病毒沉默抑制子或细菌沉默抑制子, 来克服寄主的RNA沉默反应。文章就植物RNA沉默、病毒沉默抑制子、细菌沉默抑制子及其相关防御反应的一些新进展做一概述。     

利用转hpRNA基因水稻抗水稻矮缩病毒

具有发夹结构的双链RNA(hairpin RNA,hpRNA)能高效诱导转录后基因沉默的发生.以水稻(Oryza sativaL.)矮缩病毒(RDV)基因组中第八片段编码区128～754 bp的序列为臂构建hpRNA,并克隆到植物表达载体pROK-2上.通过农杆菌介导的方法转化水稻"中花11".Southern blot分析表明,共获得12株阳性转化体.用带有RDV的叶蝉(Nephotettix cincticeps)接种Tl代转hpRNA水稻,结果表明转基因水稻对RDV具有高抗性或表现为症状延迟.而相同序列的有义链的转基因水稻和空载体的转基因水稻表现为典型的RDV侵染症状.HpRNA在转基因水稻中对RDV高抗性发挥重要作用.     

假马鞭曲叶病毒和中国胜红蓟黄脉病毒C4蛋白是RNA沉默的抑制子

为了研究中国胜红蓟黄脉病毒(Ageratum yellow vein Chin virus,AYVCNV)和假马鞭曲叶病毒(Stachytarpheta leafcurl virus,StaLCV)C4蛋白的功能,利用烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)载体在本氏烟(Nicotianabenthamiana)中分别表达了这两种病毒的C4蛋白,结果发现它们均能在本氏烟中引起类似于病毒侵染的症状,推测AYVCNV和StaLCV的C4蛋白是病毒的致病因子;在RNA沉默的抑制试验中,AYVCNV和StaLCV的C4蛋白均能够在表达gfp基因的转基因本氏烟(16c)上抑制由gfp基因正义链引起的基因沉默的建立,证明它们都是RNA沉默的抑制子。     

植物病毒基因沉默抑制子研究进展

RNAi普遍存在于真核生物中,是植物应对外来病毒入侵的一种防御机制。但是植物病毒能通过产生不同的抑制子蛋白来抑制寄主基因沉默的发生。病毒抑制子通过干扰基因沉默的起始、siRNA的积累或干扰系统性基因沉默等方式抑制寄主的基因沉默。有的病毒抑制子蛋白还能促进病毒的积累和胞间移动,加强侵染组织的病毒病症状表现。主要阐述了RNAi的机制、病毒抑制PTGS的作用方式、几种常见的沉默抑制子以及抑制子与病毒侵染的关系。     

抑制RNA沉默现象的机理及其在生物医学领域内的应用

RNA沉默在机体防御病毒入侵和调控基因表达中发挥着重要的作用,目前已成为一种有效的工具应用于基因功能研究和疾病治疗等领域.RNA沉默现象普遍存在于真核细胞中,然而在宿主与病毒漫长的进化过程中,病毒已经演化出一系列逃逸或抑制RNA沉默作用的方法和途径,使RNA沉默效果显著降低,另一方面,哺乳动物体细胞自身也存在调节RNA沉默功能从而使生命活动的调节更加精细完善.为了使RNA沉默发挥它的潜在效应,人们设计出一系列的策略针对抑制RNA沉默效应以达到弱化抑制的目的.全面总结抑制RNA沉默机制及其应用,从而使人们充分认识到使用RNA沉默技术时应考虑到存在的不利因素.     

马铃薯卷叶病毒P0蛋白抑制RNA沉默及其与AGO蛋白的相互作用

马铃薯卷叶病毒(Potato leafroll virus,PLRV)P0是由开放阅读框1(ORF1)所编码,利用农杆菌介导的瞬时表达技术渗透注射转绿色荧光蛋白(GFP)基因的16c烟草叶片发现PLRV-P0能够抑制由GFP mRNA引起的基因沉默,结果表明PLRV-P0是马铃薯卷叶病毒编码的一个基因沉默抑制因子。通过序列分析发现PLRV-P0基因序列中含有两个重复的WG基序,我们将PLRV-P0基因序列中第87位和第140位的色氨酸(W)点突变为丙氨酸(A)(命名为P0WA),构建植物表达载体pCAMBIA1300-CE-P0,pCAMBIA1300-CE-P0WA,农杆菌渗透注射本氏(Nicotiana benthamiana)烟草叶片,通过荧光显微镜观察发现PLRV-P0和AGO共同注射后有绿色荧光出现而PLRV-P0WA和AGO共同注射后则没有绿色荧光出现。研究结果初步表明,PLRV-P0能够和AGO蛋白发生相互作用,重复的WG基序是其与AGO蛋白相互作用的关键氨基酸。     

水稻矮缩病病毒粒子装配模型

水稻矮缩病病毒(RDV)具有多种蛋白质和RNA构成的核衣壳结构, 但是特异性的RNA与蛋白质、蛋白质与蛋白质之间的相互作用和结合, 即有关病毒粒子的装配机理还没有完全阐明. 从细胞内和细胞外两个研究层次详细研究了RNA与蛋白质相互结合情况, 研究发现, P7蛋白能特异并牢固地与RDV基因组的全部12条双链RNA结合; 推定为RNA聚合酶的P1蛋白、鸟苷酰转移酶的P5蛋白和P7蛋白被包裹在病毒核内, 根据体外结合实验, 它们能与病毒转录产物mRNA结合; 从病毒感染的组织中能够提取得到完整的、有感染活性的病毒粒子, 以及缺失P1, P5, P7蛋白和基因组双链RNA, 没有感染活性的空壳病毒粒子; 在病毒粒子中P7蛋白能够与P1蛋白和P3内衣壳蛋白形成蛋白复合物. 这些结果揭示了RDV病毒粒子装配的一种可能的模型, 即核心蛋白和病毒mRNA首先相互结合形成一个整体, 以筛选和富集病毒RNA, 接着包装成为完整的、具有感染活性的病毒粒子.     

表达反义核酶RNA的转基因水稻对矮缩病毒复制和症状的抑制作用

用基因枪法将含有ＲＤＶ第五片段反义核酶序列基因的植物表达载体ｐＲＯＫＩＩ转化水稻幼胚,在Ｇ４１８存在的条件下,约２～３个月可筛选出抗性愈伤,转入分化培养基中培养可分化出幼苗。经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交法检测为阳性的水稻幼苗进行抗病性测定显示,转ＲＤＶ反义核酶基因的水稻植株对ＲＤＶ的复制和症状有显著抑制作用。转基因植株发病较轻,并能部分结实,而对照植株则明显矮化且大多不能抽穗。     

水稻齿叶矮缩病毒Pns10蛋白的原核表达、抗血清制备及初步应用

水稻齿叶矮缩病毒Pns10蛋白由基因组片段S10编码。从RRSV福建沙县分离物(RRSV-F)中获取该病毒的全基因组,根据RRSV泰国分离物核苷酸序列设计特异性引物获得S10编码区,利用Directional TOPO克隆技术,将S10连接至克隆表达载体pET100/D-TOPO构建重组质粒,并进行了序列测定和分析。重组质粒经IPTG诱导在BL21star(DE3)E.coli中高效表达约35 kD Pns10蛋白。将Pns10蛋白免疫新西兰大白兔制备了特异性的抗血清,间接ELISA法测定抗血清效价为1∶7 680,Western blot分析表明抗血清特异性强。表达产物及抗血清在Pns10蛋白的结构和功能研究中具有重要的应用价值,制备的抗血清可用于水稻病株和传播介体的检测以及病毒病的诊断。     

水稻矮缩病毒第一号组份基因和编码蛋白的序列分析

水稻矮缩病毒（RiceDwarfVirus,简称RDV）是我国南方水稻病毒病的重要病原,属植物呼肠孤病毒。从中国福建分离物中克隆了基因组第一号片段（S1）的全长cDNA并对其进行全序列分析,结果表明RDV福建分离物S1克隆片段全长4422bp,含有一个长4332bp的开放阅读框架,编码一个由1444个氨基酸组成的多肽（P1）,分子量为164kD．根据基因序列,对推测的P1氨基酸序列分析表明,序列中含有依赖于RNA的RNA聚合酶（RNA-dependentpolymerase-RDRP）保守序列：motifＩ（DXXXXD）、motifⅡ（SGXXXTXXXN）和motifⅢ（GDD）,除此之外,在模式Ⅲ后还存在一个很保守的区域EXXKXY。由此说明RDVS1编码的蛋白P1可能是病毒的一种RDRP。将RDV福建分离物引核苷酸和编码蛋白氨基酸序列与日本流行株系相比,同源性分别为95％和97％。RDV福建分离物S1序列已被DenBank接受,号码为U73201。     

水稻矮缩病毒非结构蛋白Pns6的表达及其单克隆抗体的特异性分析

水稻矮缩病毒（RDV）的基因组包含12条双链RNA,其中基因组片段S6编码的非结构蛋白Pns6为该病毒的运动蛋白.在本研究中,在大肠杆菌中表达了N端融合His-tag的重组Pns6蛋白.在低温和低IPTG浓度的诱导后,通过Ni螯合亲和层析进行纯化获得了HisPns6蛋白.稳定性分析表明,HisPns6是一个稳定的蛋白,可耐受37℃下长达24h的处理.纯化的蛋白后续用于单克隆抗体的制备并得到18个杂交瘤细胞株系.使用从感染RDV的水稻叶片中提取的Pns6为样品,以健康水稻总蛋白为对照,通过Western blot法对抗体进行特异性分析,获得了15个阳性抗体.对其进行抗原决定簇分析表明,最敏感的抗原决定簇位于Pns6的C端区域（296~509位氨基酸）.该结果与生物信息学预测分析相吻合.     

水稻矮缩病毒基因组第六号片段编码区的cDNA克隆及序列分析

从水稻矮缩病毒中国福建分离物的基因组中分离出第六号片段的双链ＲＮＡ,根据已发表的日本分离物第六号片段ｃＤＮＡ全序列合成了两个寡聚核苷酸引物,经过逆转录合成ｃＤＮＡ,应用ＰＣＲ方法扩增了编码区的基因序列,并将扩增产物克隆到ｐＧＥＭ３Ｚｆ（－）载体上。对重组子进行限制性酶切分析和ＤＮＡ序列分析证明,得到的是ＲＤＶ第六号片段完整的编码序列,进而构建了亚克隆并进行了全序列测定。结果表明,我们所扩增和克隆的