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一个极待加强的RNA研究领域
RNA病毒基因组复制的分子机制
刘青珍,齐义鹏
(武汉大学病毒研究所,430072)
自然界中RNA病毒种类和数量堪称病毒之冠,其基因组之多样
性可谓病毒之首。人、动物、植物、细菌的许许多多的严重疾病是
由RNA病毒引起,某些RNA病毒基因组结构之简单令人惊奇,一个
裸露的小小的RNA分子却蕴藏着生命循环的基本遗传信息,因此对
RNA病毒的研究不仅在基础理论和生产实践方面有十分重大的意义,
也是解开生命起源之谜的重要研究对象。然而,在分子病毒学领域
人们却过多的聚焦在DNA病毒身上,对RNA病毒的研究特别是RNA
病毒基因组复制机制的研究显得十分薄弱,特别值得注意和加强。
RNA病毒基因组的转录和复制有完全不同于DI\A的特点。首先其
转录和复制是两个不可分割的甚至偶联的分子事件,内部终止是转
pol,而不
录,通读到5、末端是复制.因此,RNA病毒只用一个RNA
像DNA的转录和复制需用两种酶分别进行。其次RNA病毒的复制不
动:它的转录一般电只JTj一个启动子,因而不少RNA病毒基因是多顺
反子型。RNA病毒转录和复制的最重要特点是模板,它不像DNA那
样只有一种双链模板,既用于转录也用于复制:RNA病毒有多种模
9
录和复制;但这两种模板的复制只能产生反基因组(anti)病毒RNA
mRNA也可复制产生子代RNA分子。
在RNA病毒转录和复制中,RNA
po]首先必须和细胞因子装配成
病毒则以3’端的polyA为引物而起始,负链RNA病毒(如流感)则
以3、端的HO—UpCp为引物。有些病毒在基因组的不同位点终止产生
多个mRNA,而某些病毒则终止在近5’端,产生一个mRNA。只有那
些能通读到5’端的类型才能称为复制而得到病毒全长基因组的
anti—RNA,所有在内部终止的则称为转录,可见RNA病毒的转录和
复制基本上是一回事,但其结构和机制不同。某些(一)RNA病毒的近
3、polyA;后者则无,因此,它们的功能也不同。同一模板是转录或
是复制取决于3’_端帽子的有无,然而这顶帽子不是(一)RNA固有的,
是从宿主抢来的,称为帽子抢劫(Capsnatching)。
RNA病毒对多种模板的选择主要依靠精确的调控即模板选择的时
在转录/复制的平衡中优先使用模板进行复制产生子代病毒,调控这
种选择的主要是蛋白因子如负链RNA病毒的N蛋白。最近报道,脊
lO
髓灰质炎病毒RNA5’端有一段调控翻译和复制的CiS结构,它以和
病毒蛋白因子3CD的结合而进行调控。
尽管对RNA病毒的复制有一些初步的了解,但关于其分子机制
包括复制体的装配、复制起始、延伸和终止、模板选择和调控的机
制知之甚少或完全不知。因此,加强我国在RNA复制分子机理方面
的研究是十分必要的。
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