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新技术拍全身照艾滋病毒基因组结构首破译

    美国北卡罗来纳大学8月5日发布新闻公报称,该校研究人员通过使用一种新的成像技术,首次破译出完整的艾滋病病毒(HIV)基因组结构。这对于了解人类艾滋病具有普遍意义,将有效推进抗艾滋病药物和抗流感病毒药物的研发步伐。该研究成果刊登在8月6日的《自然》杂志上。

    人类免疫系统缺陷病毒(HIV)是一种核糖核酸(RNA)病毒。RNA是艾滋病、流感病毒等病毒的基础。这些病毒没有DNA,完全靠RNA携带并执行遗传指令,使病毒能够侵略并征服其宿主细胞。DNA的编码信息几乎全部存储于DNA序列的基本构成单元核甘酸之中,而RNA则会折叠成错综复杂的形状结构,其编码信息的解析更显复杂。过去研究人员仅就小部分艾滋病病毒的RNA基因组进行了模拟分析,这对含有上万个核苷酸的艾滋病病毒RNA基因组来说,远远不够。

    北卡罗来纳大学的研究人员从美国国家癌症研究所处获取了受染培养液,其中含有上万亿个艾滋病病毒颗粒。他们取出病毒的基因组,利用该校实验室开发的技术对基因组结构进行了分析,发现这种核糖核酸结构在艾滋病病毒传染周期中会产生多重影响。

    领导该项研究的化学教授凯文·威克斯博士指出,艾滋病病毒的RNA基因组结构复杂,几乎肯定会在遗传编码表达中起到某些以前科学家们未曾料想的作用。而此项研究则有助于了解RNA基因组在艾滋病病毒生命周期中扮演的重要角色。目前,研究人员已经开始研究基因组是如何帮助病毒逃避人类宿主检测的。

    威克斯团队研发出一种新的名为SHAPE的化学方法,不仅捕捉到了RNA的核糖核酸,而且展示了RNA链的形状和折叠方式。

    研究人员表示,X射线晶体照相术等成像方式能够捕捉每个原子的准确位置,但一次只能捕捉小范围的原子。SHAPE能够得到更大的图片,但不是原子级的。美国密歇根大学化学系教授哈希姆·哈希米称,得到的图片虽然损失了一些细节,但可以了解到整个病毒的全貌。

    这将有助于新药的研发,研究人员可以通过基因工程学的方法,让新药适合病毒特定的结构,阻止该病毒同细胞接触,扰乱病毒的工作,让它无法复制。

    目前,市场上用于治疗艾滋病的药物有20多种,有些药物还需要搭配起来才能起作用,另外,病毒的变异让其对药物产生了抗药性。比如,季节性流感病毒目前可以抵抗感冒药达菲。

    新成像技术将有助于研究人员找到新方法。从短期来看,将会使设计小干扰RNAs(siRNAs)药物变得更加容易。

责任编辑:darknova
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