多少位氨基酸
我国首次发现双生病毒逃逸DNA甲基化的新机制(转载)
作者:马爱平 来源:科技日报 发布时间:2022/2/21 14:47:53
我国首次发现双生病毒逃逸DNA甲基化的新机制—新闻—科学网
科技日报记者 马爱平
近日,中国农业科学院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队联合国内其他科研单位,首次发现植物病毒可以激活植物的DNA主动去甲基化机制来逃逸植物DNA甲基化介导的防御反应,相关研究结果在线发表在《自然通讯》(Nature Communications)上。
据中国农业科学院植物保护研究所教授周雪平介绍,双生病毒是一类单链环状的DNA病毒,可侵染粮食、蔬菜等众多重要作物,在全世界范围内造成巨大经济损失。双生病毒和寄主植物之间存在着复杂的“进攻-防御-反防御”关系,植物-病毒博弈主要围绕着双生病毒DNA甲基化和去甲基化展开。这其中,双生病毒通过抑制DNA甲基化途径中的宿主蛋白或抑制甲基供体的产生以逃避甲基化已得到广泛研究,然而DNA主动去甲基化是否发挥功能,以及病毒能否直接利用主动去甲基化通路来增强其侵染,则是未知的。
研究团队以中国番茄黄曲叶病毒及其伴随卫星DNA作为研究对象,研究了靶向调控DNA主动去甲基化的过程。卫星DNA会编码一个被称为βC1的蛋白,团队探究了βC1蛋白能否靶向调控负责DNA主动去甲基化的DNA糖基化酶。发现βC1能够与本氏烟的DNA糖基化酶相互作用,βC1第17位氨基酸Val的突变会破坏βC1与糖基化酶的相互作用,而且破坏其致病活性,导致感染的植物发病症状很轻微,病毒基因组甲基化水平高,说明βC1与糖基化酶的相互作用对于卫星病毒的致病性及病毒基因组去甲基化很重要。进一步的体外生化实验和体内遗传实验表明,βC1通过与DME相互作用,增强DME活性,降低病毒基因组甲基化水平,从而促进病毒侵染。
DNA主动去甲基化长久以来被认为调控植物内源基因表达的重要机制,该研究首次揭示DNA主动去甲基化可以靶向病毒基因组。通过激活去甲基化途径影响宿主与病原物的甲基化是寄主-病原物互作中从未被发现的,因此揭示DNA主动去甲基化途径与双生病毒的互作不仅为植物-病原互作开启了一个新的研究方向,也为病毒病害的防治提供了新的抗性策略。论文发表后,被《自然通讯》(Nature Communications)列为植物与农业领域的精选论文。
该研究得到了国家自然科学基金重点项目的资助。
新冠病毒d614g变异
新华社北京8月18日电 新冠疫情在全球蔓延之际,马来西亚卫生部总监努尔·希沙姆日前在社交媒体上发文说,该国最近从分属两起聚集性感染的4名患者体内分离到携带D614G突变的新冠病毒毒株,并称发生这一突变的毒株“具有10倍的传染性”。
对于变异毒株传播范围的扩大,公众担忧的是,携带这种名为D614G突变的新冠病毒毒株是否更危险?是否会影响新冠疫苗研发?
新冠病毒属于RNA(核糖核酸)病毒,变异相对较快。英国伦敦大学学院研究人员5月初在《感染、遗传学与进化》杂志上报告说,他们已确认了新冠病毒基因组中198个曾重复发生的变异,这些新冠病毒共享的同一祖先来自2019年年底。
实际上D614G并不是一个新突变,在疫情初期就已获分离鉴定。世界卫生组织新冠病毒技术负责人玛丽亚·范克尔克霍夫7月初通报说,早在今年2月份,发生这种突变的毒株就已被鉴定出来,当时它主要在欧洲和美洲传播。
美国《科学·转化医学》杂志网站5月发表的一篇评论文章介绍说,D614G突变意味着新冠病毒刺突蛋白上的第614位氨基酸由天冬氨酸(D)变成了甘氨酸(G)。甘氨酸是一种非极性氨基酸,而天冬氨酸拥有一个带电荷的极性侧链,考虑到两种氨基酸基本性质的差异,D614G突变不太可能是一个“沉默的突变”,而被认为具有显著生物学意义。
这种生物学意义如何体现?是否意味着更强的致病性和传染性?科学家对此看法不一。《国际传染病杂志》5月刊登的一项研究中,研究人员分析了包含4000多个病毒基因组的新冠病毒“系统进化树”后发现,感染发生D614G突变的毒株可能与更高的病亡率相关。研究人员观察到,那些可能在欧洲人群中引发了致命感染的新冠病毒毒株特征之一就是携带D614G突变。但研究人员也强调,这项研究缺乏实验证据,仅是对有限数据的分析。
在另一项美国《细胞》杂志7月初在线发表的研究中,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室等机构研究人员报告说,携带D614G突变的毒株已成为全球新冠大流行中最普遍的毒株之一,从国家、区域、城市等不同地理范围来看,与不携带D614G突变毒株相比,携带该变异的毒株感染比例都呈周期性增长模式,表明D614G变异在适应性上更具优势。研究还发现,感染携带D614G变异的毒株后上呼吸道病毒载量会增高,但不增加疾病严重程度。
范克尔克霍夫也强调,截至目前,尚无证据表明携带D614G突变的毒株会导致更严重疾病。科研界普遍认为,还需更多研究才能判断D614G突变是否会对新冠病毒传播速度及致病性产生显著影响。
综合已有的多项研究结果来看,有专家认为,D614G突变也不太可能对在研新冠疫苗的功效产生太大影响。大部分在研新冠疫苗都以新冠病毒刺突蛋白的受体结合域(RBD)为靶点,通过表达刺突蛋白RBD诱导人体免疫系统产生能结合新冠病毒的中和抗体,从而实现预防感染的目标。而D614G突变不在刺突蛋白RBD内,因此不太可能影响表达RBD的疫苗诱导人体免疫反应的能力。
科普:D614G突变是否会使新冠病毒更危险,新冠病毒d614g变异
【菲律宾发现新冠病毒突变株 比原始病毒更具感染力】近日,菲律宾科学家发现了一种新冠肺炎病毒的突变株,比导致新冠肺炎病毒的原始变异体更具感染力。据了解,菲律宾基因组中心对新冠肺炎病毒进行了全基因组测序和靶向测序,在一小群阳性病例样本中检测出G614菌株和最初的D614基因型。该突变将614位的氨基酸从D(天冬氨酸)变为G(甘氨酸),因此该突变被命名为D614G,这意味着最初的D614现在变种为G614。该中心指出,考虑到G614的传播,必须对上述突变以及其他经常观察到的突变进行持续监测,”以便更好地了解新冠肺炎的进化轨迹,为控制、诊断和治疗策略提供信息。”
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