植物抗病毒分子机制

在与植物病毒的长期斗争中,植物进化出多种抗病毒机制,其中RNA沉默和R基因介导的病毒抗性是最受人们关注的两种机制.一方面,RNA沉默是植物抵抗病毒侵染的重要手段.植物在病毒侵染过程中可形成病毒来源的双链RNA,经过DCL蛋白的切割、加工形成sRNA,与AGO蛋白结合形成RISC指导病毒RNA的沉默,用于清除病毒.相应地,病毒在与植物的竞争中进化出RNA沉默抑制子,抑制宿主RNA沉默系统以逃避宿主RNA沉默抗病毒反应,增强致病能力.另一方面,植物也进化出R基因介导植物对包括病毒在内的多类病原的抗性.R蛋白直接或间接识别病毒因子,通过一系列的信号转导途径激活植物防御反应,限制病毒的进一步侵染.对植物抗病毒的研究有助于人们对植物抗病分子基础的理解,有重要的科学意义和潜在应用价值.本文综述了植物抗病毒分子机制的重要进展.     

昆虫RNA沉默抗病毒机制研究进展

RNA沉默是昆虫用来抵御病毒入侵的一种普遍而又进化保守的防御机制, 而昆虫病毒也会相应地编码沉默抑制子来破坏宿主的防御功能。本文主要结合果蝇的相关研究成果对昆虫RNA沉默抗病毒机制、 RNA沉默抑制子的作用特征及宿主与病毒的共进化关系做一综述。研究表明, 由小干扰RNA (small interfering RNAs, siRNA)介导的RNA干扰在果蝇抗病毒防御机制中发挥重要作用。果蝇中Dicer-2（Dcr-2）, argonaute-2（AGO2）和双链RNA结合蛋白R2D2是siRNA干扰途径中的3个关键组分, 这3个基因的缺失或突变会显著提高果蝇对RNA病毒的感受性。此外, 果蝇中还鉴定了其他与RNA干扰密切相关的基因, 如vasa intronic gene, aubergine, armitage, rm62 和piwi, 它们在抗病毒感染中同样发挥重要作用。果蝇病毒中已鉴定出3种RNA沉默病毒抑制子（viral suppressors of RNAi, VSRs）, 分别为果蝇FHV病毒沉默抑制子FHV-B2、 果蝇C病毒沉默抑制子DCV-1A及果蝇CrPV病毒沉默抑制子CrPV-1A。FHV-B2和DCV-1A通过与dsRNA或siRNA结合抑制RNA沉默, 而CrPV-1A通过与AGO2结合阻止RISC的形成抑制RNA沉默。在漫长的进化过程中, 病毒和宿主相互博弈, 协同进化。昆虫抗病毒沉默途径中的关键组分通过保持持续和快速进化来对抗高度变异的VSRs。     

病毒编码的转录后沉默抑制蛋白

转录后水平沉默是植物体内天然存在的抗病毒防御机制,该机制基于双链RNA诱导的RNA干扰过程特异性降解植物病毒在体内复制时产生的双链RNA中间体,从而终止病毒的复制及扩散。而病毒在长期与植物体的互作进化过程中通过表达产生沉默抑制蛋白,也建立了针对寄主沉默机制的抗“防御”系统。     

冠状病毒的基因重组

冠状病毒的基因组约有高达25％的重组频率。已经证明在病毒基因组之间以及缺损性干扰（DI）RNA与病毒RNA之间可以发生重组,这为病毒RNA及DI RNA提供了一种进化的工具,并可用来解释冠状病毒基因组的多样性,冠状病毒能进行重组的特性可能与其mRNA的转录机制有关,其RNA的合成是不连续的,产生了病毒聚合酶的非持续性,重组还被用作病毒基因组RNA突变的一种工具。     

RNA干扰与植物抗病毒

RNA干扰是多种生物体内由双链RNA介导的同源mRNA降解现象,是植物体内天然的抗病毒机制。然而病毒在长期进化过程中也获得了通过编码沉默抑制蛋白来对抗植物体RNAi系统的能力。本文对RNA干扰过程、病毒编码的沉默抑制蛋白及利用干扰技术进行抗病毒基因工程研究进行简要综述。     

RIG-Ⅰ样受体信号通路介导的小RNA病毒免疫逃逸研究进展

病毒与宿主在长期的斗争中共同进化,病毒形成各种逃逸机制来躲避宿主的免疫应答.本文针对小RNA病毒科成员如何通过逃逸RIG-Ⅰ样模式识别受体介导的先天免疫反应进行介绍,为深入了解RNA病毒的逃逸机制奠定基础,同时也为相关疫苗及药物的研制提供思路.     

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。     

植物病毒适应性机制研究进展

植物病毒是一类专性寄生生物,其生存和繁衍依赖于宿主植物和传播介体.植物病毒通过适应性进化来对抗宿主的防御系统,响应环境的变化,确保病毒的顺利传播和扩大种群数量,其适应性机制的研究不仅有助于我们对病毒的变异和进化、病毒与宿主及传播介体间的互作有更深刻的理解,更重要的是为植物病毒病的防治提供了新的思路和途径.主要从RNA沉默抑制子、快速进化、病毒的传播3个方面,就近年来在植物病毒适应性机制研究领域的一些进展进行概述.     

病毒RNA如何逃避宿主细胞的降解

细胞RNA的降解机制不仅在基因表达调节方面具有重要作用,而且也是一种重要的病毒防御机制. 作为一种必须在细胞内增殖的微生物,病毒已经进化出了多种机制,以保护它们的RNA免被宿主细胞降解,如病毒RNA模拟宿主细胞mRNA的结构、形成磷脂包膜、形成局部二级结构、结合自己或宿主细胞编码的蛋白质和编码核酸酶增强宿主细胞mRNA降解等. 本文主要论述了病毒RNA逃避宿主细胞降解的方式,并对其应用前景进行了展望,尤其是在研发抗病毒药物方面的应用前景.     

病毒逃避宿主抗病毒反应的新策略

病毒与它们的宿主已经共进化了上百万年,在共进化的过程中,病毒发展了许多不同的策略对抗和逃避宿主的抗病毒反应.最新证据表明,病毒可以通过参与RNA干扰（RNA interference,RNAi）途径来介导潜伏感染、调节凋亡、逃避细胞毒T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte,CTL）反应和逃避RNAi的抗病毒效应,从而逃避宿主的抗病毒反应.深入理解病毒逃避抗病毒反应的策略,不仅有助于理解病毒的致病机制及针对新的靶标设计抗病毒药物,而且有助于针对病毒的逃避机制制定相应的对策.     

RNA病毒基因组和转录复制多样性的分子基础

自然界中RNA病毒的种类和数量比DNA病毒多得多,根据基因组类型,RNA病毒可分为多种类型,许多研究者认为,存在于古细菌Myxobacteria中,仅仅有一个逆转录酶基因的反转子（Retron)可能是所有病毒的祖先,进化的模式如下,反转子→反座子→反转录转座子→反转录病毒→副反转录病毒→DNA病毒,RNA病毒转录。／复制在很多特征上与DNA病毒迥然不同,依赖于RNA的RNA聚合酶是RNA病转录／复制的主要催化剂,RNA病毒基因组转录和复制都从3'端poly(A)或类tRNA结构或其他结构起始,内部终止是转录,通读到5'末端终止是复制,RNA病毒的模板有正链病毒（RNA模板,负链病毒RNA模板和全长正负链反基因组RNA模板,RNA模板的选择调控机制非常复杂,目前知之甚少,选择模板,RNA聚合酶与转录因子结合形成复制体是两种主要的调控方法,另外,5'UTR和3'UTR也可以调控RNA病毒的转录。     

诺如病毒流行株GⅡ.4型进化研究进展

诺如病毒是目前全球流行性腹泻的首要病原,具有丰富的遗传多样性,其中GⅡ.4型作为主要流行基因型,二十多年来通过自身变异持续感染着人类。近年来,随着病毒受体的发现以及对免疫特异性的理解,有关诺如病毒进化机制的研究得到了不断的深入,有假说提出,结合受体的转换与抗原位点的漂移是GⅡ.4型病毒进化的主要因素。同时,作为RNA病毒,高变异率及有限的基因组变异空间也决定了诺如病毒的进化方向。     

RNA病毒遗传重组研究进展

RNA病毒是以RNA作为遗传物质的病毒。RNA病毒的基因组经历着快速的进化,呈现高度的遗传多样性,单个RNA病毒的子代常包含相似而不相同的病毒[1]。RNA病毒基因组高度的遗传变异性主要原因有[2]:①突变:病毒进入宿主细胞后,由RNA复制酶(依赖于RNA的RNA聚合酶,RdRp)催化RNA的复制。     

RNA干扰及其抗病毒应用的可行性探讨

RNA干扰是存在于动植物细胞中的,由双链RNA介导的,序列特异性的mRNA降解过程。在哺乳动物细胞里,RNAi可以由21￣25个核苷酸长度的双链小干扰RNA(siRNA)触发。目前,以RNAi为策略来抑制病毒复制的方法已获得了巨大成功。但RNAi具有高度序列特异性,而多种病毒,如HIV-1、HBV A等却具有迅速变异的倾向。本文就病毒进化出的多种逃避RNA干扰的机制以及如何降低病毒对RNAi的耐受力等问题进行了多方面的探讨。     

RNA:诱导基因沉默

在生物体中,双链RNA(double-strand RNA,dsRNA)裂解后的小RNA可以诱导细胞质和基因组水平外源基因沉默。所谓基因沉默(gene silencing)是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。小RNA能诱导互补信使RNA在转录后降解。RNA沉默是基因组水平的免疫现象,代表了进化过程中原始的基因组对抗外源基因序列表达的保护机制,在动植物进化中起着重要作用,RNA沉默具有抵抗病毒入侵、抑制转座子活动等作用,并调控蛋白编码基因的表达,具有十分诱人的应用前景。     

RNA诱导基因沉默

RNA沉默在动植物进化中起着重要作用,具有抵抗病毒入侵、抑制转座子活动等作用,并调控蛋白编码基因的表达。该文着重对RNA沉默现象的作用机制和模式、功能及其应用前景作一综述。     

RNA:诱导基因沉默

在生物体中 ,双链RNA (double strandRNA ,dsRNA)裂解后的小RNA可以诱导细胞质和基因组水平外源基因沉默。所谓基因沉默 (genesilencing)是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。小RNA能诱导互补信使RNA在转录后降解 ,对于植物 ,可通过同源DNA序列甲基化使转录基因沉默。RNA沉默是基因组水平的免疫现象 ,代表了进化过程中原始的基因组对抗外源基因序列表达的保护机制 ,在动植物进化中起着重要作用 ,RNA沉默具有抵抗病毒入侵、抑制转座子活动、防止自私基因序列的过量增殖等作用 ,并调控蛋白编码基因的表达 ,具有十分诱人的应用前景     

肠道病毒功能基因组及基因组多样性的研究进展

肠道病毒属单正链小RNA病毒,其疾病谱较为复杂。近年来随着各种分子生物学技术的发展,特别是基因测序技术的运用,使从基因水平上分析肠道病毒的致病性、病毒毒力与变异的关系等逐步成为研究热点。本文主要就肠道病毒基因组结构及其功能、基因组多样性的形成方面综述,并进一步探讨其与病毒生物学特性、致病机制及病毒进化的关系。     

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.     

RNA干扰的研究进展及应用

RNA干扰(RNAi)是生物体的一种在进化上保持高度保守的,能抵御外源基因或外来病毒侵犯的重要防御机制,是一种序列特异性的转录后基因沉默现象。它由双链RNA引发,广泛存在于动、植物等各种生物体内。我们简要综述了RNAi发生的机制、特点、哺乳动物与RNAi现象,以及RNAi的应用等。