Nature子刊:禽流感的基因组结构原来是这样的……
2019/07/25
科学家找到了甲型流感病的基因组结构,为甲流疫苗的研制增添加速包。

说起流感人们都不会感到陌生,流感家族有四大分支,分别是甲型流感、乙型流感、丙型流感、丁型流感。其中排行老大的甲型流感最为凶险。被甲型流感病毒感染后人们会出现高热、咳嗽、流涕等症状,同时还伴有严重的心、肾器官衰竭。


图片来源:央视新闻

甲型流感病毒亚型还有一个为大众所熟悉的名字——禽流感病毒。可怕的是,它的传染能力极强,它能够通过消化道、呼吸道、皮肤损伤甚至是眼结膜等途径传播。1994年香港首次报道了感染H5N1的甲流感(禽流感)病例,18名感染者中有6名去世,继而引起全球对甲流的关注。全球每年因感染甲流病毒而死亡的人多达数百万人。

甲流病毒的变异性极强,拥有众多亚型结构,目前为止被发现能够感染人的甲流病毒有:甲型H1N1、H5N1、H7N1、H7N2、H7N3、H7N7、H7N9、H9N2和H10N8。每年流感病毒都会发生一些变异,编译后产生新病毒亚型。这就是为什么有可能年复一年地感染流感。每年身体都需要制造一套新的抗体,以新的形式对抗病毒。


DOI: 10.1038/s41564-019-0513-7

多年来科学家一直致力于研究流感背后的病毒感染机制。近日,由英国、美国和澳大利亚科学家组成的国际研究小组绘制出甲型流感病毒的基因结构。这无疑是给开发甲流疫苗注入一针强心剂。


电子显微镜下的流感病毒

之前已经有研究证明,人体免疫球蛋白与动物体内所藏免疫球蛋白的编码基因之间发生了重组可能是导致大型性流感毒株的出现,但是人类对这种毒株几乎没有免疫力。虽然科学家已经揭示了病毒核糖核酸蛋白的整体结构,但是由于分辨率有限与无法解析动态成分等因素,传统的方法难以对病毒RNA结构进行表征。


甲流病毒基因组中的片段间RNA相互作用

该研究采用高通量测序的方法来生成高分辨率的甲流病毒基因组结构。研究人员发现,甲流基因组由八个单链病毒RNA片段组成,这些RNA片段被打包成病毒颗粒。此外,研究人员还发现不同的甲流病毒亚型基因组会生成不同的RNA结构,并且在流感病毒粒子内形成细胞内与细胞间RNA相互作用。


主要研究人员:Ervin Fodor

研究人员指出,甲流病毒的多种亚型是通过基因重组而产生的。在重组过程中,一种病毒感染一个物种(如鸟类),并与另一种病毒产生基因片段交换,这种病毒感染另一种物种(如人类)的个体。这样的交换会产生一种带有新抗原的病毒,这种抗原对另一宿主来说是新的,不会有针对它的抗体,从而使另一宿主更容易受到感染。

研究人员指出,他们的发现不能用于预测某一特定流行病何时可能发生。但是知道哪些病毒更容易发生基因片段交换,就缩小了这种可能性,从而加快了疫苗的开发。它还可以帮助负责应对大流行的人员评估其可能的严重程度,以便他们能够采取适当措施阻止其传播。

参考资料:

[1] Mapping the structure of the influenza A virus genome

[2] The structure of the influenza A virus genome


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