SmallRNAsinviralinfectionandhostdefense生物化学与分子生物学课件.ppt

1、Small RNAs in viral infection and host defense唐蜜蜜2009-5-20内 容 抗病毒防御中的小RNA途径 病毒siRNAs的种类及起源 病毒siRNAs在宿主抵抗中的作用机制 近十年来生命科学界最重要的发现之一，非常重要的一类非编码调节性RNA分子。在多个生物学（生长，增殖，分化，调亡等）过程中起非常重要的作用。比如干细胞分化，植物抗逆性，RNA沉默等。可以指导mRNA和单链病毒RNA的降解，DNA和组蛋白的修饰，以及翻译的阻止。病毒甚至可能用小RNA将自己的基因结合到宿主基因上，从而起到利用宿主基因表达的作用。包括microRNAs，siRNAs

2、等。Small RNAs 普遍存在于植物、真菌及部分动物中的具序列特异性的基因沉默现象。是生物抵抗异常DNA(病毒、转座因子和某些高重复的基因组序列)的保护机制,同时在生物发育过程中扮演着基因表达调控的角色。利用小干扰RNA来特异性结合和抑制侵入的核苷酸活性的可诱导的防御途径。RNA 沉默小RNA途径DicerDicer:是RNAase 家族中的一员。AGOAGO:一类庞大的蛋白质家族，介导siRNA和目标mRNA相互作用，从而导致目标mRNA的切割或者翻译翻译抑制.RISCRISC:RNA诱导产生的沉默复合物。抗病毒防御 植物中RNA沉默组织病毒的扩增主要有两种方法。包括：1、修复 生成si

3、RNA,降解病毒RNA分子，减少病毒RNA在初始感染细胞中的积累。2、病毒协同作用 产生系统性抗病毒的沉默信号，传到其他组织器官。TBRV:番茄黑环病毒 PVX/PVX:马铃薯X/Y病毒组病毒siRNA种类及来源 病毒siRNAs可以根据相应的dsRNA的来源而分成三类。dsRNA是在病毒感染过程中通过不同的机制产生的，与此相对应的siRNA就起着不同的作用。病毒siRNA种类及来源初级初级siRNAsiRNA dsRNA来自病毒RNA基因组在细胞质中的复制或者DNA病毒在细胞核中的定向转录。次级次级siRNAsiRNA dsRNA来自ssRNA模板。结构相关结构相关siRNAsiRNA 病毒

4、基因组中的碱基对分子内发夹结构或者转录产物。病毒siRNA在系统沉默中的作用机制 RNA沉默是一种防御机制，它破坏dsRNA起始沉默，并把产物siRNA作为特殊的因子结合到其它具有互补序列的核酸分子上。在抗病毒防御中，siRNA可以通过几种不同的方式发挥作用。病毒siRNA在系统沉默中的作用机制 通过siRNARISC切割病毒转录产物 转录沉默 可能的途径：病毒siRNA在系统沉默中是信号分子。内源性小RNAs在宿主抗病毒中发挥作用。病毒siRNA在系统沉默中的作用机制通过siRNARISC切割病毒转录产物 病毒siRNAs在病毒抵抗中的最显著的作用是将RISC复合物导向病毒基因组和亚基因组单

5、链RNA中，引起RNA的破坏。目前还没有证据证明在植物中存在病毒siRNAs指导的转移抑制。病毒siRNA在系统沉默中的作用机制转录沉默 病毒siRNAs指导的转录沉默可能给宿主提供了更强的病毒防御。但目前只有间接的证据证明这种机制在植物中存在。病毒siRNA在系统沉默中的作用机制可能的途径：病毒siRNA在系统沉默中是信号分子 沉默信号传递路线跟病毒感染一致，并且在病毒RNA感染以前，但是系统沉默信号仍然不是特别清楚。病毒siRNA在系统沉默中的作用机制内源性小RNAs在宿主抗病毒中发挥作用 miRNA在植物中可以起到病毒抵抗的作用，但是结合人工miRNA结构的野生型病毒是否可以突变来清除miRNA的结合还有待研究。展 望 对小RNA途径的理解在过去几十年中取得了很大的进步，这得益于认识到基因沉默是一种抗病毒机制，以及用病毒系统进行研究的方法的应用。病毒防御中的基因沉默最主要的方面仍然是病毒的系统性扩散。但是关于系统性沉默信号及这些分子的形成的认识等关键性方面的研究还有待深入。