《Cell》深度挖掘人類RNA病毒的遠(yuǎn)親——類病毒

來源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2023-02-02 09:31:00【大中小】

摘要：一組研究人員開發(fā)了一種計(jì)算方式，以識(shí)別和更好地理解類病毒和類病毒共價(jià)封閉環(huán)狀RNA (cccRNAs，也簡稱為環(huán)狀RNAs)。

來自美國國家醫(yī)學(xué)圖書館(NLM)和合作學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的一組研究人員開發(fā)了一種計(jì)算方式，以更好地識(shí)別和理解類病毒和類病毒共價(jià)封閉環(huán)狀RNA (cccRNAs，也簡稱為環(huán)狀RNAs)。這是一種單鏈RNA，與線性RNA不同，它形成一個(gè)共價(jià)封閉的連續(xù)圈。它是最小的復(fù)制因子，通常不編碼蛋白質(zhì)，并劫持細(xì)胞酶進(jìn)行復(fù)制。研究結(jié)果發(fā)表在《Cell》雜志上。

圖1 研究人員開發(fā)了一種計(jì)算方式以更好地識(shí)別和理解類病毒和類病毒共價(jià)封閉環(huán)狀RNA（圖源：[1]）

類病毒是只有250到400個(gè)核苷酸的環(huán)狀RNA，是已知感染因子中最小和最簡單的，被認(rèn)為只在植物中引起感染。類病毒和類病毒RNAs的多樣性目前尚不清楚，這導(dǎo)致研究人員對(duì)這些亞病毒因子及其在其他環(huán)境和宿主中的可能豐度進(jìn)行了更多的研究。

通過搜索類病毒cccRNAs的5131個(gè)元轉(zhuǎn)錄組和1344個(gè)植物轉(zhuǎn)錄組，研究人員發(fā)現(xiàn)了11378個(gè)類病毒cccRNAs，橫跨4409個(gè)物種水平的簇。與之前發(fā)現(xiàn)的類病毒元件相比，轉(zhuǎn)錄組搜索使類病毒環(huán)狀RNA多樣性增加5倍。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)了許多假定的類病毒、衛(wèi)星RNA、逆轉(zhuǎn)錄酶和類核糖病毒。

在這個(gè)多樣化的集合中，研究人員發(fā)現(xiàn)，這種獨(dú)特的病原體并不像以前認(rèn)為的那樣僅限于傳播到少數(shù)植物中，而是在各種環(huán)境和宿主中普遍存在并大量存在，可與更廣為人知的RNA病毒相媲美。此外，人類丁型肝炎病毒(D型肝炎)的遠(yuǎn)親被發(fā)現(xiàn)，揭示了這種重要的人類病原體的起源。

更重要的是，這些類病毒環(huán)狀RNAs可以被內(nèi)源性CRISPR系統(tǒng)靶向，一些cccRNAs可以在原核生物（不止在植物中）中復(fù)制。科學(xué)家在類病毒RNA中鑒定出不同的核酶和核酶組合，在環(huán)境病毒、一些類有絲分裂病毒和編碼衛(wèi)星病毒樣cccRNAs的衣殼中發(fā)現(xiàn)了自切割核酶。類病毒cccRNAs在不同轉(zhuǎn)錄組和生態(tài)系統(tǒng)中的廣泛存在意味著它們的宿主范圍遠(yuǎn)比目前已知的更廣。

“這項(xiàng)工作為全世界的研究人員開辟了新的方向，”Eugene V. Koonin博士說。“我們目前正在進(jìn)行一些后續(xù)分析”。

參考資料：

[1] Benjamin D. Lee, Uri Neri, Simon Roux, Yuri I. Wolf, Antonio Pedro Camargo, Mart Krupovic, Peter Simmonds, Nikos Kyrpides, Uri Gophna, Valerian V. Dolja, Eugene V. Koonin. Mining metatranscriptomes reveals a vast world of viroid-like circular RNAs. Cell, 2023