人类疱疹病毒基因组包装关键机制揭示

科技日报讯 (记者吴长锋)记者从中国科大获悉,该校生命科学学院刘云涛博士、毕国强教授与合作者合作,利用冷冻电镜首次解析了人类疱疹病毒基因组包装的关键机制以及病毒的DNA基因组结构。近日《自然》杂志在线发表了该项成果。

疱疹病毒是一类在自然界广泛存在的病毒,在感染人体后能够引发多种疾病,包括带状疱疹、出生缺陷、多种免疫系统疾病以及癌症。疱疹病毒其中核衣壳通常被视为一个正二十面体,其上有一个独特的DNA通道,是病毒基因组进出的地方。由于缺乏病毒基因组和衣壳DNA通道的高分辨结构,人们对于病毒粒子的基因组包装过程知之甚少。

研究人员建立了一套特殊算法,利用冷冻电镜获得了疱疹病毒衣壳上DNA通道的原子分辨率结构以及大部分基因组的高分辨率三维结构,发现病毒基因组具有左手超螺旋的缠绕方式和一个无序核心,并且揭示了病毒基因组包装信号的传导方式和基因组如何通过衣壳DNA通道。

该研究展示了疱疹病毒完整的非对称结构,获得了第一个真核生物病毒的DNA通道原子模型,也是第一次探测到DNA在通道里的扭曲状态。

毕国强介绍说,通过理解疱疹病毒DNA转运和基因组包装信号获取和传递的基本规则,一方面有望用于预防控制疱疹病毒引起的疾病;另一方面这些发现有助于对疱疹病毒进行改造,使其成为更实用的载体工具,并用于肿瘤靶向治疗或大脑神经环路示踪等。

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