古老抗病毒方式并未過時
上傳日期：2013-10-15 15:29:31 瀏覽次數：7563 次
在對抗病毒時，包括植物、真菌和蒼蠅等在內的生物會使用與RNA片段有關的一種優雅的機制。在進化歷史的某個階段，哺乳動物顯然已拋棄這種機制。至少科學家是這么認為的，不過近日發表的兩篇有爭議性的報告卻有不同的看法。
這種RNA抵御機制取決于一個事實：大多數病毒會通過自身復制RNA來繁殖。被入侵的細胞會識別病毒RNA，并自動啟動RNA干擾（RNAi），以阻止病毒繁殖和擴散到其他宿主細胞。
RNAi過程開始時，一種被稱作DICER的酶會將病毒RNA的一個長鏈切成多段（約含22個基因）。接著，宿主細胞的另一種分子將這些片段運走，阻止病毒RNA復制。
“這是一個令人難以置信的系統，因為它適用于任何病毒。”瑞士聯邦理工學院的分子生物學家Olivier Voinnet如是說。Voinnet是其中一篇論文的作者，這些論文已發表在《科學》雜志上。
在過去的15年中，科學家努力尋找這種抗病毒機制存在于哺乳動物中的跡象。他們對鼠、人和其他哺乳動物細胞的遺傳內容進行測序，但都歸于徒勞。最終，他們推測，哺乳動物已停止使用RNAi來防御病毒，因為其獲得了另一種防御工具：被稱為干擾素的有毒蛋白。Voinnet說：“這種觀點認為：干擾素取代了RNAi，而這就是為何哺乳動物不再使用RNAi的原因。”
不過Voinnet和他的同行、美國加州大學河濱分校的分子生物學家丁守偉并未被此觀點說服。“我們相信，數億年來，RNAi一直都是抗病毒機制。”丁守偉說，“哺乳動物為何要拋棄如此有效的防御機制呢？”
為調查真相，Voinnet的團隊聚焦于小鼠的胚胎干細胞。干細胞并不會產生干擾素蛋白，因此Voinnet推斷，這些細胞會使用RNAi來保護自己。事實上，他和他的團隊在使用病毒感染細胞后，重新獲得了其RNA片段。為了說明是DICER像在其他生物中一樣導致了該片段，Voinnet去除了其基因，片段就再沒有出現。
同時，丁守偉的團隊試圖在小鼠中尋找RNAi。他認為，早先的研究沒能在哺乳動物中發現RNAi，是由于其他科學家使用的病毒含有能破壞RNAi片段的蛋白質。為避免該情況發生，他使用一種被稱作Nodamura的不起眼的病毒感染了一只7歲的小鼠，因為他知道如何鎖住其抵御蛋白。通常情況下，Nodamura病毒會使小鼠死亡，不過當研究團隊除去其破壞RNAi的蛋白后，病毒滅絕，而小鼠存活了下來。丁守偉說：“我確實相信RNAi反應至少與一些感染哺乳動物的病毒相關。”
美國北卡羅來納州杜克大學醫學中心病毒學家Bryan Cullen認為，這些作者也許真的已經從胚胎干細胞中重新發現了抗病毒RNA片段，不過他認為它們的出現可能無關緊要，因為“干細胞不是病毒的目標”。他和同事在成熟小鼠和人體中并未探測到RNAi的跡象，在這個過程中，他們使用了高度敏感的測序方法。
紐約伊坎醫學院的病毒學家Ben tenOever也持懷疑態度。他表示，這兩篇論文中的數據并不足以推翻以前沒有發現哺乳動物中存在抗病毒的RNAi證據的很多研究。比如，一項研究發現，沒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死亡。“如果RNAi存在，”他說，“小鼠就應該活下來。”
TenOever也認為，丁守偉和他的團隊在其小鼠實驗中作了過多的假設。他認為，RNA片段數量增多與病毒減少相關，不能證明其因果關系。病毒水平下降，可能是因為病毒失去了防御蛋白而產生的損失，這是與RNAi無關的原因。他還說，并沒有證據表明小鼠中的RNA片段是由和其他生物體中一樣的RNAi機制產生的。
盡管論文的作者在實驗中破壞了干細胞中的DICER，但他們并沒有在已感染病毒的小鼠細胞中做同樣的實驗。“這令人沮喪。”TenOver說，“真正的原理證明沒有完成。”他計劃立即進行DICER實驗。
Voinnet稱，他希望其他人質疑他的發現。“就像是人受到一拳打擊后，就需要考慮剛剛發生了什么。”他說。他歡迎在該領域的討論。“我希望人們至少會說RNAi可能存在于哺乳動物中，然后我們一起努力去證明。”
得克薩斯大學的病毒學家Chris Sullivan扭轉了這個關于RNAi的故事。在近日發表的一篇報告中，他和他的團隊發現了哺乳動物在感染病毒后激活其RNAi機制的證據，不過該機制卻是用來抑制干擾素反應的，這對宿主細胞來說是危險的。（來源：中國科學報）
這種RNA抵御機制取決于一個事實：大多數病毒會通過自身復制RNA來繁殖。被入侵的細胞會識別病毒RNA，并自動啟動RNA干擾（RNAi），以阻止病毒繁殖和擴散到其他宿主細胞。
RNAi過程開始時，一種被稱作DICER的酶會將病毒RNA的一個長鏈切成多段（約含22個基因）。接著，宿主細胞的另一種分子將這些片段運走，阻止病毒RNA復制。
“這是一個令人難以置信的系統，因為它適用于任何病毒。”瑞士聯邦理工學院的分子生物學家Olivier Voinnet如是說。Voinnet是其中一篇論文的作者，這些論文已發表在《科學》雜志上。
在過去的15年中，科學家努力尋找這種抗病毒機制存在于哺乳動物中的跡象。他們對鼠、人和其他哺乳動物細胞的遺傳內容進行測序，但都歸于徒勞。最終，他們推測，哺乳動物已停止使用RNAi來防御病毒，因為其獲得了另一種防御工具：被稱為干擾素的有毒蛋白。Voinnet說：“這種觀點認為：干擾素取代了RNAi，而這就是為何哺乳動物不再使用RNAi的原因。”
不過Voinnet和他的同行、美國加州大學河濱分校的分子生物學家丁守偉并未被此觀點說服。“我們相信，數億年來，RNAi一直都是抗病毒機制。”丁守偉說，“哺乳動物為何要拋棄如此有效的防御機制呢？”
為調查真相，Voinnet的團隊聚焦于小鼠的胚胎干細胞。干細胞并不會產生干擾素蛋白，因此Voinnet推斷，這些細胞會使用RNAi來保護自己。事實上，他和他的團隊在使用病毒感染細胞后，重新獲得了其RNA片段。為了說明是DICER像在其他生物中一樣導致了該片段，Voinnet去除了其基因，片段就再沒有出現。
同時，丁守偉的團隊試圖在小鼠中尋找RNAi。他認為，早先的研究沒能在哺乳動物中發現RNAi，是由于其他科學家使用的病毒含有能破壞RNAi片段的蛋白質。為避免該情況發生，他使用一種被稱作Nodamura的不起眼的病毒感染了一只7歲的小鼠，因為他知道如何鎖住其抵御蛋白。通常情況下，Nodamura病毒會使小鼠死亡，不過當研究團隊除去其破壞RNAi的蛋白后，病毒滅絕，而小鼠存活了下來。丁守偉說：“我確實相信RNAi反應至少與一些感染哺乳動物的病毒相關。”
美國北卡羅來納州杜克大學醫學中心病毒學家Bryan Cullen認為，這些作者也許真的已經從胚胎干細胞中重新發現了抗病毒RNA片段，不過他認為它們的出現可能無關緊要，因為“干細胞不是病毒的目標”。他和同事在成熟小鼠和人體中并未探測到RNAi的跡象，在這個過程中，他們使用了高度敏感的測序方法。
紐約伊坎醫學院的病毒學家Ben tenOever也持懷疑態度。他表示，這兩篇論文中的數據并不足以推翻以前沒有發現哺乳動物中存在抗病毒的RNAi證據的很多研究。比如，一項研究發現，沒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死亡。“如果RNAi存在，”他說，“小鼠就應該活下來。”
TenOever也認為，丁守偉和他的團隊在其小鼠實驗中作了過多的假設。他認為，RNA片段數量增多與病毒減少相關，不能證明其因果關系。病毒水平下降，可能是因為病毒失去了防御蛋白而產生的損失，這是與RNAi無關的原因。他還說，并沒有證據表明小鼠中的RNA片段是由和其他生物體中一樣的RNAi機制產生的。
盡管論文的作者在實驗中破壞了干細胞中的DICER，但他們并沒有在已感染病毒的小鼠細胞中做同樣的實驗。“這令人沮喪。”TenOver說，“真正的原理證明沒有完成。”他計劃立即進行DICER實驗。
Voinnet稱，他希望其他人質疑他的發現。“就像是人受到一拳打擊后，就需要考慮剛剛發生了什么。”他說。他歡迎在該領域的討論。“我希望人們至少會說RNAi可能存在于哺乳動物中，然后我們一起努力去證明。”
得克薩斯大學的病毒學家Chris Sullivan扭轉了這個關于RNAi的故事。在近日發表的一篇報告中，他和他的團隊發現了哺乳動物在感染病毒后激活其RNAi機制的證據，不過該機制卻是用來抑制干擾素反應的，這對宿主細胞來說是危險的。（來源：中國科學報）
