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Nature子刊:RNA干扰系统在哺乳动物细胞内具有抗病毒功能

来源:生物谷 2016-06-08 14:10

2016年6月8日讯 /生物谷BIOON/ --对于包括线虫和植物在内的许多有机体来说,RNA干扰(RNAi)是对抗病毒感染的一种防御系统,但是在哺乳动物细胞中RNAi是否也具有抗病毒感染功能仍不清楚。最近来自日本的科学家对这一问题进行了探讨,相关研究结果发表在国际学术期刊Scientific Reports上。
 
RNA干扰是一种在进化上非常保守的系统,几乎存在于所有真核细胞中。之前有研究发现在植物、线虫以及昆虫体内RNAi作为一种抗病毒系统发挥防御作用,来自病毒的双链RNA分子能够被核糖核酸内切酶Dicer所切割形成siRNA,随后RISC复合体借助siRNA对病毒的RNA基因组进行切割,导致病毒复制受到抑制。虽然RNAi系统不仅用于基础研究,还在一些哺乳类动物体内得到了治疗应用,但是RNAi系统是否也在哺乳动物细胞内发挥抗病毒功能仍不清楚。
 
在这项最新研究中,研究人员发现在RNA干扰系统中发挥关键作用的核糖核酸内切酶Dicer能够通过剪切腺病毒编码的small RNA(VA-RNA)使其变成病毒microRNA(mivaRNAs)有效抑制腺病毒的复制,这类VA-RNA能够通过抑制eIF2α磷酸化有效促进腺病毒复制。
 
研究人员通过敲低技术抑制Dicer表达,发现能够显著增加VA-RNA的拷贝数,导致eIF2α磷酸化受到有效抑制,随后促进了腺病毒的复制。而与之相反,过表达Dicer则会显著抑制腺病毒的复制。
 
这些结果提示Dicer介导的VA-RNA加工过程会导致VA-RNA失去增强腺病毒复制的活性,同时表明在哺乳动物细胞中,Dicer也会作为一种防御分子发挥抗腺病毒感染的功能。(生物谷Bioon.com)
 
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Dicer functions as an antiviral system against human adenoviruses via cleavage of adenovirus-encoded noncoding RNA
 
Mitsuhiro Machitani, Fuminori Sakurai, Keisaku Wakabayashi, Kyoko Tomita, Masashi Tachibana & Hiroyuki Mizuguchi
 
In various organisms, including nematodes and plants, RNA interference (RNAi) is a defense system against virus infection; however, it is unclear whether RNAi functions as an antivirus system in mammalian cells. Rather, a number of DNA viruses, including herpesviruses, utilize post-transcriptional silencing systems for their survival. Here we show that Dicer efficiently suppresses the replication of adenovirus (Ad) via cleavage of Ad-encoding small RNAs (VA-RNAs), which efficiently promote Ad replication via the inhibition of eIF2α phosphorylation, to viral microRNAs (mivaRNAs). The Dicer knockdown significantly increases the copy numbers of VA-RNAs, leading to the efficient inhibition of eIF2α phosphorylation and the subsequent promotion of Ad replication. Conversely, overexpression of Dicer significantly inhibits Ad replication. Transfection with mivaRNA does not affect eIF2α phosphorylation or Ad replication. These results indicate that Dicer-mediated processing of VA-RNAs leads to loss of activity of VA-RNAs for enhancement of Ad replication and that Dicer functions as a defence system against Ad in mammalian cells.
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