當HIV病毒感染細胞時,它需要作出一個決定:它是處于活躍狀態并開始增殖,還是處于不活躍狀態,潛伏在細胞中。
HIV從保持活躍狀態和休眠狀態(或者說潛伏狀態)中受益。這種活躍狀態允許這種病毒擴散并感染更多細胞,而這種潛伏狀態能夠允許這種病毒通過長時間潛伏存活下來。盡管處于活躍狀態的HIV病毒能夠被抗藥物殺死,但是處于潛伏狀態的HIV病毒等待時機,并在患者停止服用藥物時快速地被重新激活。鑒于這種潛伏的病毒無法通過目前的療法加以治療,因此它代表著治愈HIV感染的一個主要障礙。
為了表達基因,HIV使用了一種被稱作選擇性剪接的機制,這種機制允許這種病毒切割它的基因組片段,并以不同的組合組裝它們。通過觀察單個細胞隨著時間的推移發生的變化,這些研究人員發現HIV劫持一種奇特的剪接方式來調節隨機的噪音。這種對噪音的調節決定著這種病毒是否穩定地保持活躍或潛伏。
在一項新的研究中,Weinberger團隊通過將數學建模、成像和遺傳學方法相組合,證實這種類型的選擇性剪接發生在轉錄后。在轉錄期間,DNA中的遺傳信息被復制到被稱作RNA的分子中。在此之前,科學家們認為剪接與轉錄同時發生。這項新的研究代表著轉錄后剪接(post-transcriptional splicing)的*功能。相關研究結果于2018年5月10日在線發表在Cell期刊上,論文標題為“A Post-Transcriptional Feedback Mechanism for Noise Suppression and Fate Stabilization”。
這項研究證實HIV有目的地保存一種非常低效的過程,而且通過校正它,科學家們可能顯著地破壞這種病毒。這些發現可能揭示出用于開發新的HIV治愈策略的之前未被探究的靶標。
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