古老抗病毒方式并未過(guò)時(shí)
上傳日期：2013-10-15 15:29:31 瀏覽次數(shù)：7039 次
在對(duì)抗病毒時(shí)，包括植物、真菌和蒼蠅等在內(nèi)的生物會(huì)使用與RNA片段有關(guān)的一種優(yōu)雅的機(jī)制。在進(jìn)化歷史的某個(gè)階段，哺乳動(dòng)物顯然已拋棄這種機(jī)制。至少科學(xué)家是這么認(rèn)為的，不過(guò)近日發(fā)表的兩篇有爭(zhēng)議性的報(bào)告卻有不同的看法。
這種RNA抵御機(jī)制取決于一個(gè)事實(shí)：大多數(shù)病毒會(huì)通過(guò)自身復(fù)制RNA來(lái)繁殖。被入侵的細(xì)胞會(huì)識(shí)別病毒RNA，并自動(dòng)啟動(dòng)RNA干擾（RNAi），以阻止病毒繁殖和擴(kuò)散到其他宿主細(xì)胞。
RNAi過(guò)程開(kāi)始時(shí)，一種被稱(chēng)作DICER的酶會(huì)將病毒RNA的一個(gè)長(zhǎng)鏈切成多段（約含22個(gè)基因）。接著，宿主細(xì)胞的另一種分子將這些片段運(yùn)走，阻止病毒RNA復(fù)制。
“這是一個(gè)令人難以置信的系統(tǒng)，因?yàn)樗m用于任何病毒?！比鹗柯?lián)邦理工學(xué)院的分子生物學(xué)家Olivier Voinnet如是說(shuō)。Voinnet是其中一篇論文的作者，這些論文已發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
在過(guò)去的15年中，科學(xué)家努力尋找這種抗病毒機(jī)制存在于哺乳動(dòng)物中的跡象。他們對(duì)鼠、人和其他哺乳動(dòng)物細(xì)胞的遺傳內(nèi)容進(jìn)行測(cè)序，但都?xì)w于徒勞。最終，他們推測(cè)，哺乳動(dòng)物已停止使用RNAi來(lái)防御病毒，因?yàn)槠浍@得了另一種防御工具：被稱(chēng)為干擾素的有毒蛋白。Voinnet說(shuō)：“這種觀點(diǎn)認(rèn)為：干擾素取代了RNAi，而這就是為何哺乳動(dòng)物不再使用RNAi的原因。”
不過(guò)Voinnet和他的同行、美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的分子生物學(xué)家丁守偉并未被此觀點(diǎn)說(shuō)服?！拔覀兿嘈牛瑪?shù)億年來(lái)，RNAi一直都是抗病毒機(jī)制。”丁守偉說(shuō)，“哺乳動(dòng)物為何要拋棄如此有效的防御機(jī)制呢？”
為調(diào)查真相，Voinnet的團(tuán)隊(duì)聚焦于小鼠的胚胎干細(xì)胞。干細(xì)胞并不會(huì)產(chǎn)生干擾素蛋白，因此Voinnet推斷，這些細(xì)胞會(huì)使用RNAi來(lái)保護(hù)自己。事實(shí)上，他和他的團(tuán)隊(duì)在使用病毒感染細(xì)胞后，重新獲得了其RNA片段。為了說(shuō)明是DICER像在其他生物中一樣導(dǎo)致了該片段，Voinnet去除了其基因，片段就再?zèng)]有出現(xiàn)。
同時(shí)，丁守偉的團(tuán)隊(duì)試圖在小鼠中尋找RNAi。他認(rèn)為，早先的研究沒(méi)能在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)RNAi，是由于其他科學(xué)家使用的病毒含有能破壞RNAi片段的蛋白質(zhì)。為避免該情況發(fā)生，他使用一種被稱(chēng)作Nodamura的不起眼的病毒感染了一只7歲的小鼠，因?yàn)樗廊绾捂i住其抵御蛋白。通常情況下，Nodamura病毒會(huì)使小鼠死亡，不過(guò)當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)除去其破壞RNAi的蛋白后，病毒滅絕，而小鼠存活了下來(lái)。丁守偉說(shuō)：“我確實(shí)相信RNAi反應(yīng)至少與一些感染哺乳動(dòng)物的病毒相關(guān)?！?nbsp;
美國(guó)北卡羅來(lái)納州杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心病毒學(xué)家Bryan Cullen認(rèn)為，這些作者也許真的已經(jīng)從胚胎干細(xì)胞中重新發(fā)現(xiàn)了抗病毒RNA片段，不過(guò)他認(rèn)為它們的出現(xiàn)可能無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)椤案杉?xì)胞不是病毒的目標(biāo)”。他和同事在成熟小鼠和人體中并未探測(cè)到RNAi的跡象，在這個(gè)過(guò)程中，他們使用了高度敏感的測(cè)序方法。
紐約伊坎醫(yī)學(xué)院的病毒學(xué)家Ben tenOever也持懷疑態(tài)度。他表示，這兩篇論文中的數(shù)據(jù)并不足以推翻以前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物中存在抗病毒的RNAi證據(jù)的很多研究。比如，一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有干擾素蛋白的小鼠在感染了缺少可以鎖住RNAi的蛋白的流感病毒后便會(huì)死亡?！叭绻鸕NAi存在，”他說(shuō)，“小鼠就應(yīng)該活下來(lái)。”
TenOever也認(rèn)為，丁守偉和他的團(tuán)隊(duì)在其小鼠實(shí)驗(yàn)中作了過(guò)多的假設(shè)。他認(rèn)為，RNA片段數(shù)量增多與病毒減少相關(guān)，不能證明其因果關(guān)系。病毒水平下降，可能是因?yàn)椴《臼チ朔烙鞍锥a(chǎn)生的損失，這是與RNAi無(wú)關(guān)的原因。他還說(shuō)，并沒(méi)有證據(jù)表明小鼠中的RNA片段是由和其他生物體中一樣的RNAi機(jī)制產(chǎn)生的。
盡管論文的作者在實(shí)驗(yàn)中破壞了干細(xì)胞中的DICER，但他們并沒(méi)有在已感染病毒的小鼠細(xì)胞中做同樣的實(shí)驗(yàn)?！斑@令人沮喪?！盩enOver說(shuō)，“真正的原理證明沒(méi)有完成。”他計(jì)劃立即進(jìn)行DICER實(shí)驗(yàn)。
Voinnet稱(chēng)，他希望其他人質(zhì)疑他的發(fā)現(xiàn)?！熬拖袷侨耸艿揭蝗驌艉?，就需要考慮剛剛發(fā)生了什么?！彼f(shuō)。他歡迎在該領(lǐng)域的討論?！拔蚁Ｍ藗冎辽贂?huì)說(shuō)RNAi可能存在于哺乳動(dòng)物中，然后我們一起努力去證明?！?nbsp;
得克薩斯大學(xué)的病毒學(xué)家Chris Sullivan扭轉(zhuǎn)了這個(gè)關(guān)于RNAi的故事。在近日發(fā)表的一篇報(bào)告中，他和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物在感染病毒后激活其RNAi機(jī)制的證據(jù)，不過(guò)該機(jī)制卻是用來(lái)抑制干擾素反應(yīng)的，這對(duì)宿主細(xì)胞來(lái)說(shuō)是危險(xiǎn)的。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)）
這種RNA抵御機(jī)制取決于一個(gè)事實(shí)：大多數(shù)病毒會(huì)通過(guò)自身復(fù)制RNA來(lái)繁殖。被入侵的細(xì)胞會(huì)識(shí)別病毒RNA，并自動(dòng)啟動(dòng)RNA干擾（RNAi），以阻止病毒繁殖和擴(kuò)散到其他宿主細(xì)胞。
RNAi過(guò)程開(kāi)始時(shí)，一種被稱(chēng)作DICER的酶會(huì)將病毒RNA的一個(gè)長(zhǎng)鏈切成多段（約含22個(gè)基因）。接著，宿主細(xì)胞的另一種分子將這些片段運(yùn)走，阻止病毒RNA復(fù)制。
“這是一個(gè)令人難以置信的系統(tǒng)，因?yàn)樗m用于任何病毒?！比鹗柯?lián)邦理工學(xué)院的分子生物學(xué)家Olivier Voinnet如是說(shuō)。Voinnet是其中一篇論文的作者，這些論文已發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
在過(guò)去的15年中，科學(xué)家努力尋找這種抗病毒機(jī)制存在于哺乳動(dòng)物中的跡象。他們對(duì)鼠、人和其他哺乳動(dòng)物細(xì)胞的遺傳內(nèi)容進(jìn)行測(cè)序，但都?xì)w于徒勞。最終，他們推測(cè)，哺乳動(dòng)物已停止使用RNAi來(lái)防御病毒，因?yàn)槠浍@得了另一種防御工具：被稱(chēng)為干擾素的有毒蛋白。Voinnet說(shuō)：“這種觀點(diǎn)認(rèn)為：干擾素取代了RNAi，而這就是為何哺乳動(dòng)物不再使用RNAi的原因。”
不過(guò)Voinnet和他的同行、美國(guó)加州大學(xué)河濱分校的分子生物學(xué)家丁守偉并未被此觀點(diǎn)說(shuō)服?！拔覀兿嘈牛瑪?shù)億年來(lái)，RNAi一直都是抗病毒機(jī)制。”丁守偉說(shuō)，“哺乳動(dòng)物為何要拋棄如此有效的防御機(jī)制呢？”
為調(diào)查真相，Voinnet的團(tuán)隊(duì)聚焦于小鼠的胚胎干細(xì)胞。干細(xì)胞并不會(huì)產(chǎn)生干擾素蛋白，因此Voinnet推斷，這些細(xì)胞會(huì)使用RNAi來(lái)保護(hù)自己。事實(shí)上，他和他的團(tuán)隊(duì)在使用病毒感染細(xì)胞后，重新獲得了其RNA片段。為了說(shuō)明是DICER像在其他生物中一樣導(dǎo)致了該片段，Voinnet去除了其基因，片段就再?zèng)]有出現(xiàn)。
同時(shí)，丁守偉的團(tuán)隊(duì)試圖在小鼠中尋找RNAi。他認(rèn)為，早先的研究沒(méi)能在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)RNAi，是由于其他科學(xué)家使用的病毒含有能破壞RNAi片段的蛋白質(zhì)。為避免該情況發(fā)生，他使用一種被稱(chēng)作Nodamura的不起眼的病毒感染了一只7歲的小鼠，因?yàn)樗廊绾捂i住其抵御蛋白。通常情況下，Nodamura病毒會(huì)使小鼠死亡，不過(guò)當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)除去其破壞RNAi的蛋白后，病毒滅絕，而小鼠存活了下來(lái)。丁守偉說(shuō)：“我確實(shí)相信RNAi反應(yīng)至少與一些感染哺乳動(dòng)物的病毒相關(guān)?！?nbsp;
美國(guó)北卡羅來(lái)納州杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心病毒學(xué)家Bryan Cullen認(rèn)為，這些作者也許真的已經(jīng)從胚胎干細(xì)胞中重新發(fā)現(xiàn)了抗病毒RNA片段，不過(guò)他認(rèn)為它們的出現(xiàn)可能無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)椤案杉?xì)胞不是病毒的目標(biāo)”。他和同事在成熟小鼠和人體中并未探測(cè)到RNAi的跡象，在這個(gè)過(guò)程中，他們使用了高度敏感的測(cè)序方法。
紐約伊坎醫(yī)學(xué)院的病毒學(xué)家Ben tenOever也持懷疑態(tài)度。他表示，這兩篇論文中的數(shù)據(jù)并不足以推翻以前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物中存在抗病毒的RNAi證據(jù)的很多研究。比如，一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有干擾素蛋白的小鼠在感染了缺少可以鎖住RNAi的蛋白的流感病毒后便會(huì)死亡?！叭绻鸕NAi存在，”他說(shuō)，“小鼠就應(yīng)該活下來(lái)。”
TenOever也認(rèn)為，丁守偉和他的團(tuán)隊(duì)在其小鼠實(shí)驗(yàn)中作了過(guò)多的假設(shè)。他認(rèn)為，RNA片段數(shù)量增多與病毒減少相關(guān)，不能證明其因果關(guān)系。病毒水平下降，可能是因?yàn)椴《臼チ朔烙鞍锥a(chǎn)生的損失，這是與RNAi無(wú)關(guān)的原因。他還說(shuō)，并沒(méi)有證據(jù)表明小鼠中的RNA片段是由和其他生物體中一樣的RNAi機(jī)制產(chǎn)生的。
盡管論文的作者在實(shí)驗(yàn)中破壞了干細(xì)胞中的DICER，但他們并沒(méi)有在已感染病毒的小鼠細(xì)胞中做同樣的實(shí)驗(yàn)?！斑@令人沮喪?！盩enOver說(shuō)，“真正的原理證明沒(méi)有完成。”他計(jì)劃立即進(jìn)行DICER實(shí)驗(yàn)。
Voinnet稱(chēng)，他希望其他人質(zhì)疑他的發(fā)現(xiàn)?！熬拖袷侨耸艿揭蝗驌艉?，就需要考慮剛剛發(fā)生了什么?！彼f(shuō)。他歡迎在該領(lǐng)域的討論?！拔蚁Ｍ藗冎辽贂?huì)說(shuō)RNAi可能存在于哺乳動(dòng)物中，然后我們一起努力去證明?！?nbsp;
得克薩斯大學(xué)的病毒學(xué)家Chris Sullivan扭轉(zhuǎn)了這個(gè)關(guān)于RNAi的故事。在近日發(fā)表的一篇報(bào)告中，他和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物在感染病毒后激活其RNAi機(jī)制的證據(jù)，不過(guò)該機(jī)制卻是用來(lái)抑制干擾素反應(yīng)的，這對(duì)宿主細(xì)胞來(lái)說(shuō)是危險(xiǎn)的。（來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)）