图片【MDXD-099】love bites×レズビアン
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1. 武汉大学 人命科学学院，湖北 武汉 430072; 2. 河南师范大学 人命科学学院，河南 新乡 453007 收稿日历：2020-10-17；给与日历：2020-12-21；蚁集出书时辰：2020-01-13 基金技俩：国度自然科学基金(No. 31771703) 资助 摘抄：RNA搅扰(RNAi) 是真核生物体内伏击的基因抒发调控款式之一。RNAi的一种原始的作用是匡助生物体起义病毒，早期的参谋标明无脊椎动物不错利用RNAi起义病毒，然而哺乳动物是否存在这一机制一直存在争议。最新的参谋发现了哺乳动物RNAi抗病毒的强有劲的凭证，而况参谋东谈主员以为，这是一种之前被淡薄的、全新的免疫道路。值得凝视的是，病毒也不错利用RNAi加强其在动物细胞中的感染和免疫兔脱。文中总体先容了动物细胞抗病毒RNAi免疫的参谋历程，综述了这一界限的主要发现，临了提议了对于这一界限尚未处理的疑问，探讨了这一道路与其他自然免疫机制的筹商。病毒介导的动物细胞RNAi道路不仅是基础的生物知识题，而且对于抗病毒药物的斥地有伏击率领真理。 重要词：RNA搅扰 病毒 免疫 基因抒发调控 小RNA 抗病毒药物 Pathways and mechanisms of RNA interference mediated by viral siRNA Dongliang Shen1 ， Yongfang Li2图片
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1. College of Life Sciences， Wuhan University， Wuhan 430072， Hubei， China; 2. College of Life Sciences， Henan Normal University， Xinxiang 453007， Henan， China Received: October 17， 2020; Accepted: December 21， 2020; Published: January 13， 2020 Supported by: National Natural Science Foundation of China (No. 31771703) Corresponding author: Yongfang Li. Tel: +86-373-3326340; E-mail: li_yongfang@hotmail.com. Abstract: RNA interference (RNAi) is one of the important mechanisms to regulate gene expression in eukaryotes. One of the original functions of RNAi is to facilitate the antiviral strategy of host. Early studies reveal that invertebrates can use RNAi to resist viruses. However， if this mechanism exists in mammals is still controversial. The latest studies confirm that mammals do have the RNAi-based immunity， and researchers believe that RNAi-based antiviral immunity is a brand-new immunological mechanism that was neglected in the past. It is worthy to note that virus can also use RNAi to enhance its infectivity and immune escape in host cells. This review introduces the research history of RNAi-based antiviral immunity in animals and summarizes the main findings in this field. Last but not least， we indicate a series of unresolved questions about RNAi-based antiviral immunity， and explore the relationship between RNAi-based antiviral immunity and other innate immunological pathways. The virus-mediated RNAi pathway in animal is not only an interesting basic biology question， but also has important guiding roles in the development of antiviral drugs. Keywords: RNA interference virus immunity gene expression regulation small RNA antiviral drugRNA搅扰(RNA interference，RNAi) 欣忭最早发现于矮牵牛(Petunia) 中。参谋者向细胞内注入某种色素基因片断，就会激发该基因的失活，关联词那时并不解晰其机制，估计与mRNA下调联系[1]。之后Fire等[2]的参谋证实这是一种基于小RNA (Small RNA，sRNA) 的基因抒发调控款式，而况在真核生物(如拟南芥、线虫、果蝇、小鼠等) 中庸碌存在。RNAi过头应用参谋方兴未已，基于RNAi道理的基因千里默工夫逐步熟悉，现存的参谋标明RNAi效应不仅触及转录后水平mRNA的降解调控，还与染色质谐和、肿瘤的发生和滚动、代谢类疾病、病原与宿主间的相互作用等界限密切筹商。本文旨在先容由病毒介导的动物细胞的RNAi的参谋进展，主要分为宿主细胞通过RNAi应用抗病毒免疫功能和病毒利用RNAi强化感染服从两个方面。
1 小RNA介导的基因千里默小RNA是生物体内一类庸碌存在的伏击的非编码小分子调控RNA。依据其结构特征、开首和产生款式，动物中的sRNA可分为microRNA (miRNA)、small interfering RNA (siRNA) 和PIWI-interacting RNA (piRNA)。miRNA和siRNA均为21-24 nt的单链小RNA，siRNA是由完全互补的长的双链RNA经Dicer剪切加工而来，RNA不错是内源的也不错是外源的，而miRNA是由内源的能形成发夹结构的单链RNA经一系列加工产生。染色体上的miRNA基因(如最早发现的lin-4[3]，let-7[4]) 由RNA团员酶Ⅱ (PolymeraseⅡ，PolⅡ) 转录成原初前体(Primary miRNA，pri-miRNA)，在核内经Drosha等剪切形成pre-miRNA后出核，在细胞质内经Dicer酶切割产生miRNA (图 1)。piRNA的长度为29-30 nt，由基因组序列转录加工而来，但不是由Dicer剪切产生。
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图 1 动物细胞经典miRNA的产生和千里默道路 Fig. 1 Typical miRNA biogenesis and silencing pathway in animal cells.尽管miRNA、siRNA和piRNA的产生款式不同，但它们的作用款式不异，均通过与不同的AGO (Argonaute) 卵白皆集安装成RNA介导的千里默复合体(RNA-induced silencing complex，RISC)，才不错起到靶向方针RNA的切割作用。AGO是一个很大的卵白家眷，这一类卵白具有两个典型的结构域：PIWI (P-element induced wimpy testis) 结构域和PAZ (PIWI，AGO and Zwille) 结构域。其中PIWI结构域具有RNA酶的活性以施行切割功能[5]。RSIC复合体中的sRNA通过碱基互补配对款式皆集方针RNA，通过RNA的降解、切割或翻译扼制等不同的款式竣事基因千里默。
经典的RNAi主要指由siRNA诱发的方针基因RNA千里默，一般以为，AGO2在RNAi道路中起主要作用[6]。广义的基因千里默则涵盖了由miRNA、siRNA和piRNA介导的通过AGO进行的千里默机制。
2 无脊椎动物通过RNAi对病毒的免疫RNAi介导的抗病毒免疫的参谋始于21世纪初，早期的奠基性责任东要以无脊椎动物为模式生物，徐徐探明了无脊椎动物通过RNAi对病毒的免疫机制。华东谈主学者丁守伟实验室领先以果蝇为参谋对象，发现兽类棚病毒(Flock house virus， FHV) 的基因组RNA可被宿主细胞降解为siRNA[7]，这种机制在那时被以为是一种新的抗病毒免疫机制，进而拉开了筹商参谋的序幕。
当今无脊椎动物中RNAi介导的抗病毒免疫道路仍是基本发扬，主要分为3个阶段：双链RNA (dsRNA) 的产生、Dicer切割作用、RISC降解作用。第一阶段是病毒基因组RNA复制产生dsRNA。以FHV为例[7]，病毒插足宿主细胞后，病毒的基因组RNA (Viral genomic RNA) 领先看成mRNA翻译出病毒的RNA依赖的RNA团员酶(RdRP)[8]，然后以病毒的基因组RNA看成模板在RdRP的作用下合成新的基因组RNA。在RdRP对模板进行复制时代，旧链和新链会形成中间体dsRNA，这时dsRNA诱发第二阶段的切割[9]。第二阶段是Dicer (在果蝇中又称DCR) 将dsRNA切割成21nt的病毒开首的siRNA (vsRNA)。领先Dicer的保守dsRNA皆汇注构域不错识别dsRNA，在Loqs-PD (Loquacious-isoform PD) 的扶助皆集作用下，Dicer-Loqs-PD复合物得以精良皆集dsRNA，Dicer的RNaseⅢ活性不错把病毒的dsRNA切割成vsRNA。可见Dicer既是dsRNA感受器，又是dsRNA加工器。果蝇中产生内源siRNA的Dicer称为DCR2，产生miRNA的Dicer称为DCR1，需要凝视的是vsRNA的产生依赖于DCR2而不是DCR1。第三阶段是vsRNA与AGO2安装形成RISC，然后靶向降解病毒的基因组RNA。在RISC安装前，甲基化酶HEN1先对vsRNA的3’结尾进行甲基化修饰，然后在R2D2-DCR2复合物扶助作用下，vsRNA和AGO2智力安装成有功能的RISC复合体。RISC复合体需要AGO2和vsRNA融合施展功能，单链的vsRNA看成分子向导，靶向皆集与之互补配对的病毒基因组RNA，进而AGO2利用自己PIWI结构域的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎屑。至此，宿主细胞利用自己固有的RNAi筹商卵白，经过一系列分子历程，胜仗地将病毒的RNA降解，竣事了对病毒的排除(图 2)。这么的抗病毒机制不同于抗原抗体的识别机制，而是基于RNA分子的互补配对来竣事特异性的病毒免疫，咱们可称之为无脊椎动物的“抗病毒RNAi免疫道路”。
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冲田杏梨 图 2 果蝇感染FHV之后透露出的以RNA为基础的抗病毒免疫主要历程 Fig. 2 Main process in RNA-based antiviral immunity induced in Drosophila melanogaster by infection of FHV.在病毒感染后，果蝇、线虫、蚊子、家蚕等无脊椎动物细胞内都不错检测到vsRNA，其触及的RNAi抗病毒免疫机制基本战胜上述的经典原则，都需要各自的Dicer、AGO卵白接踵施展功能来降解病毒的RNA[10-11]。显然Dicer和AGO两种重要的卵白质使得“抗病毒RNAi免疫道路”和“宿主细胞经典RNAi基因抒发调控道路”筹商起来。vsRNA本色上是一种非凡的siRNA，是以从另一个角度来说，两条道路也因siRNA而筹商起来。不错说这两条道路是一套系统(RNAi系统) 的两种功能模式，二者都走向靶向降解RNA的最终效应，前者是靶向降解病毒基因组RNA，后者是靶向降解宿主自己的mRNA。值得凝视的是，vsRNA和经典siRNA的分子开首不同，vsRNA的分子开首是病毒基因组复制产生的dsRNA，而宿主细胞经典的siRNA的分子开首是宿主细胞核基因组转录后形成的长dsRNA。
此外值得一提的是，病毒卵白也不错对宿主RNAi免疫道路进行调控和扼制。FHV编码一种称为B2的病毒卵白[7]，它是一种RNAi免疫道路的扼制物，可加强病毒的侵染服从。B2可通过两种款式施展作用(图 2)，一种是B2通过皆集病毒的dsRNA或RdRP从而谢却siRNA的产生；另一种是B2通过皆集siRNA双链二聚体谢却RISC的安装[9]。B2对于FHV的存活是必要的，如果B2卵白缺失或者突变，FHV就会激发宿主细胞厉害的RNAi免疫效应，病毒会快速被宿主细胞排除[8]。可见B2是病毒和宿主永远战役的共进化产品。
抗病毒RNAi免疫道路如安在无脊椎动物细胞内快速扩大影响是一个值得温煦的问题。参谋标明无脊椎动物的RNAi免疫应答触及到信号放大的历程，即次级siRNA的产生。对于线虫来说，由dsRNA指挥的RNAi免疫活性很大程度上取决于次级siRNA产生的若干，也等于说，在RdRP的匡助下，病毒开首的siRNA从新合成竣事了siRNA丰采的放大，进而显耀提升了靶标mRNA被降解的服从[10-11]。在线虫模子中，低级的病毒开首的siRNA和次级siRNA分离皆集不同的AGO卵白，也等于说次级siRNA与特定的AGO卵白皆集也可能是另一个层面的RNA千里默服从的放大机制[12]。
3 哺乳动物细胞RNAi的抗病毒机制尽管早在RNAi抗病毒机制刚刚在果蝇细胞中发现的时候，参谋东谈主员就仍是预测了哺乳动物(如小鼠、东谈主类) 也应该存在相应的机制，然而其发现和探索历程曲直折且争议欺压的。Watanabe等[13]最早在鼠卵母细胞中发现内源性的siRNA，这些siRNA开首于内源的dsRNA，而且具有转录谐和功能。利用脑心肌炎病毒(EMCV) 感染鼠胚胎干细胞就会产生多量病毒开首的siRNA，然而这些胚胎干细胞一朝发陌生化，它产生病毒开首的siRNA的智力就会丧失[14]。这种在哺乳动物胚胎干细胞中透露出的欣忭让东谈主怀疑哺乳动物的成体是否具有RNAi的抗病毒免疫机制。
用甲型流感病毒(Influenza A virus，IAV) 或者小RNA病毒(Picornavirus) 感染一系列的哺乳动物的体细胞，对宿主细胞内的核酸进行深度测序(Deep sequencing) 依然检测不到典型的病毒开首的siRNA或者只可检测到一丝的病毒开首的siRNA，而况这些被检测到的siRNA还带有过度的正负链偏好性[15-17]。此外，Dicer或者AGO2基因缺失突变也不可显耀加多病毒在哺乳动物细胞中的复制[18]。由此可见，哺乳动物的成体细胞可能不具有RNAi的抗病毒免疫机制。
Ding等[19]利用野田村病毒(NoV) 的B2卵白缺失突变体感染哺乳期的小鼠，即可在哺乳期小鼠的体细胞内检测到清爽存在的NoV开首的siRNA，这个发现与Ding之前在果蝇和线虫模子中的实验舍弃是一致的。自然NoV是一种虫豸病毒，不及以充分阐述哺乳动物体细胞存在抗病毒RNAi免疫道路，然而这至少说明寻找病毒编码的RNAi扼制子(Viral suppressors of RNAi，VSR) 是至关伏击的。在体外实验方面，甲型流感病毒(IAV) 的NS1卵白，以及埃博拉病毒(EBOV) 的VP35卵白都被证实是RNAi的扼制卵白[20-21]。
中国科学家周溪和秦成峰等的出色责任很大程度上处理了这个争议，他们利用东谈主类肠谈病毒EV71 (Enterovirus 71) 进行感染考验，揭示了哺乳动物RNAi抗病毒免疫的机制[22]。参谋证实，EV71编码的3A卵白是一种典型的VSR卵白，把3A卵白突变，即可在受EV71感染的体细胞中检测到丰富且清爽存在的EV71开首的siRNA。分子和生化实考证实这些病毒开首的siRNA是开首于EV71复制时的dsRNA，而况这些siRNA委果具有靶向同源序列竣事RNA降解的免疫功效。EV71的野生型3A卵白以二聚体模样皆集dsRNA，从而屏蔽了Dicer的切割作用，突变的3A卵白不可与dsRNA皆集，因此不错产生siRNA。siRNA通过经典的RNAi模式，即与AGO卵白等形成RISC千里默复合体而施行降解EV71病毒基因组的免疫功能。在3A突变体感染考验中，若敲除体细胞中AGO2或者敲除Dicer即可援救EV71基因组被降解的气运。此外参谋东谈主员还将Ⅰ型搅扰素(TypeⅠinterferon) 反应的影响摒除在外，这进一步证实了哺乳动物基于RNAi的病毒免疫模式是信得过可靠的。这项参谋戒备成立了一条澄莹的Dicer、AGO2依赖的，搅扰素非依赖的哺乳动物RNAi免疫通路，同期为东谈主类筹商抗病毒药物斥地提供了潜在的靶点(图 3)。
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图 3 EV71病毒小RNA介导的EV71抗病毒免疫机理[22] Fig. 3 Mechanism of antiviral immunity mediated by small RNAs of EV71[22].2019年周溪实验室、秦成峰实验室和胡宝洋实验室进一步协作参谋了寨卡病毒(Zika virus，ZIKV) 激发的东谈主类神经前体细胞(Human neural progenitor cells，hNPCs) 的RNAi机制。先前的EV71只可在3A基因突变的情况下智力在体细胞中检测到病毒开首的siRNA[22]，而现存的凭证标明，被野生型ZIKV自然侵染的hNPCs的细胞质内不错检测到ZIKV开首的siRNA，这并不触及到病毒基因组的突变，然而在进一步分化的神经细胞中就很难检测到ZIKV筹商的siRNA[23]，该参谋给咱们一个启示，激活分化的神经细胞中的RNAi机制是防护ZIKV感染的灵验道路。感染ZIKV会引起婴儿神经系统发育疾病即小头症，事实上hNPCs是ZIKV的主要侵染对象，hNPCs的多量坏死导致的发育很是是婴儿小头症的主要病理原因之一[24-25]。参谋标明，ZIKV巨匠化扩张历程中，其嗜hNPCs性显耀增强，使得ZIKV的致病智力和婴儿小头症的发病率显耀高潮[26-27]。参谋者利用类器官模子证实了药物依诺沙星(Enoxacin) 不错防护ZIKV的感染和婴儿小头症的发病[23]，这是因为在药理层面上依诺沙星是RNAi道路的增强剂，靶向增强RNA的千里默[28-29]，从而强化了神经细胞的RNAi免疫通路，最终达到抗病毒的舍弃。有计划到先前hNPCs的抗病毒免疫的筹商参谋格外清寒，这一发现揭示了hNPCs的RNAi免疫机制，对ZIKV感染的防治有伏击的率领真理。另一方面，在东谈主类神经细胞中发现典型的病毒开首的siRNA，而况发扬了东谈主类神经细胞的RNAi免疫机制，这无疑是筹商界限基础参谋中的伏击冲破。
值得凝视的是，宿主细胞开首的miRNA可能也有RNAi抗病毒免疫的功能。Chen等[30]发现乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus，HBV) 的前基因组RNA (pgRNA) 以及病毒mRNA不错被东谈主类肝脏细胞自己产生的特异性miRNA——miR-122所扼制。miR-122在平常肝脏细胞中抒发水平格外高，占总miRNA抒发的70%以上[31-32]，然而在肝癌情况下miR-122含量会显豁下调[33]。miR-122在平常肝脏细胞中施展伏击调控作用，比如调控肝细胞的滋长、脂肪酸代谢、胆固醇代谢等[34-36]。尽管miR-122与靶基因3’端非编码区的配对皆集效应答丙型肝炎病毒(Hepatitis C virus，HCV) 的复制是至关伏击的[37]，然而对于HBV，miR-122显然是不错起到抗病毒的扼制作用，因为miR-122可顺利互补配对pgRNA，或者互补配对HBV团员酶的mRNA的5’端非编码区保守序列，从而下调了病毒的基因复制和病毒卵白抒发。显然miR-122的抒发量和HBV的病毒载量呈负筹商[30]，这说明宿主的miRNA不错通过经典RNAi道路扼制病毒复制，也许刺激miR-122的抒发是一种潜在的调整乙肝疾病的新疗法。
4 病毒利用RNAi加强对宿主的感染服从在漫长的病毒-宿主共同进化历程中，二者之间的“武备竞赛”从来莫得停息，可谓是“谈高一尺，魔高一丈”。试验上，不仅是动物细胞不错利用RNAi道路来对抗病毒，病毒也不错利用RNAi道路来加强自己对于宿主细胞的感染服从。早期对于疱疹病毒科的EB病毒(Epstein-Barr virus，EBV) 的参谋就发现EBV的基因组编码一些与宿主同源的miRNA，EBV利用这些病毒基因组佩戴的miRNA不错搅扰宿主细胞的凋一火从而达到自己遮挡、繁衍的目的[38]。EBV病毒基因组中至少佩戴了两类有功能的miRNA，一类是miR-BHRF1 (miRNA-BamHI fragment H rightward open reading frame 1)，另一类是miR-BART (miRNA-BamHI-A region rightward transcript)[39]。miR-BHRF1具有和凋一火筹商基因Bcl-2 (B-cell lymphoma 2) 同源序列，进而利用RNAi道路搅扰宿主细胞、主宰宿主细胞。Pfeffer等以为，EBV编码的miRNA可颖悟预了宿主细胞的分裂、凋一火、细胞因子和趋化因子的开释、信号转导等历程，迤逦增强了病毒的繁衍性和符合性[38]。东谈主类巨细胞病毒(Human cytomegalovirus，HCMV) 编码的miRNA——miR-UL148D不错以近似的机制靶向扼制IER5基因(Immediate early response gene 5)[40]。因为IER5是p53的一种靶基因，有扼制细胞分裂的功能，HCMV即可利用RNAi道路插手宿主细胞的细胞周期调控轴，从而竣事病毒的遮挡并蔓延其人命周期。
动物病毒不仅不错利用RNAi来遮挡，还不错利用RNAi来兔脱动物体的免疫系统监视。Bauman等[41]利用多瘤病毒(Human polyoma virus) 感染模子发现，东谈主类多瘤病毒JCV和BKV所编码的miRNA不错靶向扼制应激配体基因ULBP3 (UL16-binding protein 3)。因为ULBP3卵白的受体是自然杀伤(Nature killer，NK) 细胞名义的NKG2D (Natural killer group 2，member D)[42]，是以ULBP3的下调就会导致NK细胞的免疫杀伤作用裁汰，从而出现了病毒的免疫兔脱欣忭。
5 回归与瞻望说七说八，病毒指挥的动物细胞RNAi道路至少包括3类(表 1)。第一类[9， 22]：病毒基因组RNA被宿主动物细胞所识别，然后切割产生siRNA，临了插足靶向降解道路从而起到抗病毒免疫的作用，这一机制从低等无脊椎动物到高级哺乳动物保守存在，是一种长久以来未受到饱和温煦的内在免疫机制，这一类型亦然本文叙述的重心。第二类[30]：宿主细胞编码的、固有的胞内miRNA顺利皆集病毒RNA，利用经典RNAi道路(Dicer-miRNA-AGO) 切割病毒的遗传物资。第三类[38， 42]：病毒基因组编码了宿主miRNA筹商基因的序列，这些miRNA从病毒的遗传物资中转录出来，进而搅扰了宿主细胞的细胞凋一火、分裂分化、免疫调控等通路，以此加强病毒侵染服从和存活契机。可见三类道路的区别主如果小RNA的性质和开首不同，激发的生物学效应不同。三类道路在并吞条轴线上(Dicer-AGO-RNAi)，却展现出两种力量(病毒和宿主) 的战役角力。这启示咱们对于经典的生物学道路需要进一步发掘其私有的内涵，视频专区既要从正向的念念路去阐释机制，又要探索判然不同的拮抗效应。大家皆知，当今特异的、可靠的、高效的抗病毒药物少之又少，瓦解病毒介导的动物细胞RNAi道路与机制，有助于寻找新的靶点斥地抗病毒药物，鼓励生物医药和东谈主类健康功绩的发展。基于上述分析，咱们以为该界限还有以下生物知识题需要处理，这些瞻望可能成为翌日探索的方针。
表 1 病毒介导的三类RNAi道路相比 Table 1 Comparison of 3 types of RNAi pathways mediated by viruses Classification Type 1 Type 2 Type 3 Function Enhance host immunity Enhance host immunity Facilitate virus survival sRNA siRNA miRNA miRNA Source of sRNA Viral genomic RNA Transcripts from host miRNA genes Transcripts from viral genome Protein effector RdRP， HEN1， Loqs-PD， Dicer， AGO2 Drosha， Loqs-PB， Dicer， AGO1 Dicer， AGO1 Virus FHV， EV71， Zika virus HBV EBV， JCV， BKV Reference [7-11， 22-23] [30] [38-42] 5.1 动物病毒介导RNAi的庸碌性动物病毒介导RNAi是否具有庸碌性和保守性是一个值得探讨的问题。试验上圈套今的参谋只阐发了格外有限的几种病毒不错指挥宿主细胞的RNAi应答，关联词是否统共的动物病毒都会激发宿主细胞RNAi抗病毒反应？如果不是，酿成这种相反的原因是什么？动物病毒的种类粘稠，DNA病毒、RNA病毒、逆转录病毒等不同病毒分类单位之间莫得显豁的进化关系，而且各自的生计周期、复制模式都有着极大的相反性。之前对于病毒RNAi道路的参谋对象多是RNA病毒，那么DNA病毒和逆转录病毒是否会激发宿主细胞的RNAi抗病毒机制还需要进一步的参谋阐发[43-44]。表面上来说DNA病毒和逆转录病毒的侵染和繁衍都要触及到相应的RNA分子，那么不错估计RNAi对DNA病毒和逆转录病毒很可能也起作用。
动物病毒的基因组和宿主细胞的基因组之间有着伏击的筹商[45]，宿主细胞基因组的miRNA原始基因也有迁徙到病毒基因组当中的可能性。那么病毒基因和宿主基因之间的RNAi道路就像是一种桥梁，它在进化当中起到了中介作用，RNAi在病毒和宿主之间的双向谐和是很故道理的科知识题。
5.2 动物RNAi抗病毒通路与其他免疫机制的关系早期的参谋阐述了一些宿主的miRNA分子梗概激活Toll样受体(Toll-like receptors，TLRs) 从而开启TLR介导的抗病毒自然免疫道路。东谈主类免疫颓势病毒(HIV) 的ssRNA40和哺乳动物的miRNA let-7b有一定的同源性，TLR7不错特异性识别miRNA let-7b的GU富集的结构域[46-48]，由此，咱们不错斗胆估计病毒开首的siRNA也可能会激活TLR免疫道路从而扼制病毒的复制。此外维甲酸指挥基因Ⅰ (Retinoic acid-inducible gene 1，RIG-Ⅰ) 样受体(RIG-Ⅰ-like receptors) 介导的RLH (RIG-Ⅰ-like helicase) 信号通路也不错识别双链RNA而触发抗病毒免疫反应[49-53]，cGAS- STING通路也有近似的功能[54-56]。RNAi抗病毒通路源自陈旧的机制，但它十足不是孤苦孤身一人的机制。咱们知谈，抗病毒免疫亦然一个极其复杂的多组分参与的历程，是以RNAi抗病毒通路与RLH通路、cGAS-STING通路的关系也值得探讨。
5.3 病毒siRNA是否具有血液轮回性和胞间扩散性试验上，RNAi道路不是只是局限在细胞内，Chen等[57]领先在血清中发现了轮回miRNA，轮回miRNA一般通过细胞龙套、外泌体开释、RNA皆集卵白开释等道路插足动物体的体液内环境，血浆的轮回miRNA不错通过血液轮回被远距离的体细胞再摄取，从而远距离调控靶细胞[58-59]。进一步参谋发现，轮回miRNA不仅不错跨细胞传递，还不错跨物种传递，植物的miRNA不错被东谈主类的消化谈给与插足血液进而调控东谈主类的体细胞的基因抒发[60]。举例中草药忍冬，俗名金银花Lonicera japonica的miR2911就不错被东谈主体给与插足血液轮回系统，而miR2911则不错靶向扼制多种病毒的mRNA翻译[61-63]。2020年的最新参谋标明miR2911可扼制新式冠状病毒SARS-CoV-2的复制，加速感染病东谈主转阴程度[64]。连年来的参谋标明轮回系统中的RNA不仅不错看成病毒性疾病的会诊秀气物，而且亦然潜在的调整靶点[65-69]。这一系列参谋具有私有的启示，这透露病毒开首的siRNA很可能不错在胞间扩散传输，病毒入侵的信号不错通过siRNA传输到其他组织或器官，并竣事动物体系统性的RNAi免疫应答，咱们以为，这是一个格外有价值的假说，可能是翌日参谋的热门问题。
5.4 piRNA与抗病毒机制piRNA在早期被误以为是miRNA，自后证实【MDXD-099】love bites×レズビアン，piRNA与miRNA有完全不同的基因开首，然而二者最终都会与具有PIWI结构域的卵白(AGO家眷卵白) 安装形成复合体以降解与之互补配对的RNA，当今以为，piRNA在动物的生殖系细胞中相比丰富，而况扼制转座子活性[70]。最新的参谋发现piRNA的功能不局限于扼制基因转座[71-75]，宿主细胞的piRNA也不错施展抵御病毒的作用。2017年Sun等[76]初度发现，鸡精巢细胞中piRNA不错与禽白血病病毒(Avian leukosis virus，ALV) 的RNA互补以起义病毒的入侵。2019年Yu等[77]利用考拉(Koala) 模子揭示了哺乳动物细胞利用piRNA抵御逆转录病毒的机制，值得凝视的是，这些抗病毒的piRNA并非开首于宿主细胞基因组的PIWI簇，而是开首于病毒的转录本。说七说八，piRNA的抗病毒机理值得探讨，参谋piRNA与siRNA抗病毒机制的关联与相反都诟谇常有价值的科知识题。已知piRNA对于逆转录转座子有扼制作用，而逆转录转座子的转座机制与逆转录病毒入侵宿主基因组的机制诟谇常近似的，甚而好多转座子序列在进化上开首于逆转录病毒，因此不错估计piRNA可能是对抗逆转录病毒的灵验款式。当今抗病毒piRNA的开首存在争议[78]。piRNA抗病毒道路是否颓唐于其他经典道路尚属未知，动物细胞利用piRNA的抗病毒机理尚需要深远参谋。
参考文件 [1] Napoli CA， Lemieux C， Jorgensen RA， et al. Introduction of a chimeric chalcone synthase gene into petunia results in reversible co-suppression of homologous genes in trans. Plant Cell， 1990， 2(4): 279-289. DOI:10.2307/3869076 [2] Fire A， Xu S， Montgomery MK， et al. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature， 1998， 391(6669): 806-811. DOI:10.1038/35888 [3] Wightman B， Ha I， Ruvkun G， et al. Posttranscriptional regulation of the heterochronic gene lin-14 by lin-4 mediates temporal pattern formation in C. elegans. Cell， 1993， 75(5): 855-862. DOI:10.1016/0092-8674(93)90530-4 [4] Reinhart BJ， Slack FJ， Basson M， et al. The 21-nucleotide let-7 RNA regulates developmental timing in Caenorhabditis elegans. Nature， 2000， 403(6772): 901-906. DOI:10.1038/35002607 [5] Maniataki E， Mourelatos Z. A human， ATP-independent， RISC assembly machine fueled by pre-miRNA. Genes Dev， 2005， 19(24): 2979-2990. DOI:10.1101/gad.1384005 [6] Meister G， Landthaler M， Patkaniowska A， et al. Human argonaute2 mediates RNA cleavage targeted by miRNAs and siRNAs. Mol Cell， 2004， 15(2): 185-197. DOI:10.1016/j.molcel.2004.07.007 [7] Li H， Li WX， Ding S， et al. Induction and suppression of RNA silencing by an animal virus. Science， 2002， 296(5571): 1319-1321. DOI:10.1126/science.1070948 [8] Lu R， Maduro MF， Li F， et al. Animal virus replication and RNAi-mediated antiviral silencing in Caenorhabditis elegans. Nature， 2005， 436(7053): 1040-1043. DOI:10.1038/nature03870 [9] Aliyari R， Wu Q， Li H， et al. Mechanism of induction and suppression of antiviral immunity directed by virus-derived small RNAs in Drosophila. Cell Host Microbe， 2008， 4(4): 387-397. DOI:10.1016/j.chom.2008.09.001 [10] Kim VN， Han J， Siomi MC， et al. Biogenesis of small RNAs in animals. Nat Rev Mol Cell Biol， 2009， 10(2): 126-139. [11] Carthew RW， Sontheimer EJ. Origins and mechanisms of miRNAs and siRNAs. Cell， 2009， 136(4): 642-655. DOI:10.1016/j.cell.2009.01.035 [12] Yigit E， Batista PJ， Bei Y， et al. Analysis of the C. elegans argonaute family reveals that distinct argonautes act sequentially during RNAi. Cell， 2006， 127(4): 747-757. DOI:10.1016/j.cell.2006.09.033 [13] Watanabe T， Totoki Y， Toyoda A， et al. Endogenous siRNAs from naturally formed dsRNAs regulate transcripts in mouse oocytes. Nature， 2008， 453(7194): 539-543. DOI:10.1038/nature06908 [14] Maillard PV， Ciaudo C， Marchais A， et al. Antiviral RNA interference in mammalian cells. Science， 2013， 342(6155): 235-238. DOI:10.1126/science.1241930 [15] Kennedy EM， Whisnant AW， Kornepati AV， et al. Production of functional small interfering RNAs by an amino-terminal deletion mutant of human Dicer. Proc Natl Acad Sci USA， 2015， 112(50): E694-E6954. [16] Parameswaran P， Sklan EH， Wilkins C， et al. Six RNA viruses and forty-one hosts: viral small RNAs and modulation of small RNA repertoires in vertebrate and invertebrate systems. PLoS Pathog， 2010， 6(2): e1000764. DOI:10.1371/journal.ppat.1000764 [17] Weng KF， Hung CT， Hsieh PT， et al. A cytoplasmic RNA virus generates functional viral small RNAs and regulates viral IRES activity in mammalian cells. Nucleic Acids Res， 2014， 42(20): 12789-12805. DOI:10.1093/nar/gku952 [18] Bogerd HP， Skalsky RL， Kennedy EM， et al. Replication of many human viruses is refractory to inhibition by endogenous cellular microRNAs. J Virol， 2014， 88(14): 8065-8076. DOI:10.1128/JVI.00985-14 [19] Li Y， Lu J， Han Y， et al. RNA interference functions as an antiviral immunity mechanism in mammals. Science， 2013， 342(6155): 231-234. DOI:10.1126/science.1241911 [20] Haasnoot J， de Vries W， Geutjes E， et al. The Ebola virus VP35 protein is a suppressor of RNA silencing. PLoS Pathog， 2007， 3(6): 794-803. [21] Li Y， Basavappa M， Lu J， et al. Induction and suppression of antiviral RNA interference by influenza A virus in mammalian cells. Nat Microbiol， 2016， 2(3): 1-9. [22] Qiu Y， Xu Y， Zhang Y， et al. Human virus-derived small RNAs can confer antiviral immunity in mammals. Immunity， 2017， 46(6): 780-781. [23] Xu Y， Qiu Y， Zhang B， et al. Zika virus infection induces RNAi-mediated antiviral immunity in human neural progenitors and brain organoids. Cell Res， 2019， 29(4): 265-273. DOI:10.1038/s41422-019-0152-9 [24] Wu KY， Zuo GL， Li XF， et al. Vertical transmission of Zika virus targeting the radial glial cells affects cortex development of offspring mice. Cell Res， 2016， 26(6): 645-654. DOI:10.1038/cr.2016.58 [25] Li C， Xu D， Ye Q， et al. Zika virus disrupts neural progenitor development and leads to microcephaly in mice. Cell Stem Cell， 2016， 19(1): 120-126. DOI:10.1016/j.stem.2016.04.017 [26] Yuan L， Huang XY， Liu Z， et al. A single mutation in the prM protein of Zika virus contributes to fetal microcephaly. Science， 2017， 358(6365): 933-936. DOI:10.1126/science.aam7120 [27] Liu Z， Shi W， Qin C， et al. The evolution of Zika virus from Asia to the Americas. Nat Rev Microbiol， 2019， 17(3): 131-139. DOI:10.1038/s41579-018-0134-9 [28] Shan G， Li Y， Zhang J， et al. A small molecule enhances RNA interference and promotes microRNA processing. Nat Biotechnol， 2008， 26(8): 933-940. DOI:10.1038/nbt.1481 [29] Zhang Q， Zhang C， Xi Z， et al. Enhancement of RNAi by a small molecule antibiotic enoxacin. Cell Res， 2008， 18(10): 1077-1079. DOI:10.1038/cr.2008.287 [30] Chen Y， Shen A， Rider P， et al. A liver-specific microRNA binds to a highly conserved RNA sequence of hepatitis B virus and negatively regulates viral gene expression and replication. FASEB J， 2011， 25(12): 4511-4521. DOI:10.1096/fj.11-187781 [31] Lagosquintana M， Rauhut R， Yalcin A， et al. Identification of tissue-specific microRNAs from mouse. Curr Biol， 2002， 12(9): 735-739. DOI:10.1016/S0960-9822(02)00809-6 [32] Chang J， Nicolas E， Marks DS， et al. miR-122， a mammalian liver-specific microRNA， is processed from hcr mRNA and may downregulate the high affinity cationic amino acid transporter CAT-1. RNA Biol， 2004， 1(2): 106-113. DOI:10.4161/rna.1.2.1066 [33] Kutay H， Bai S， Datta J， et al. Downregulation of miR-122 in the rodent and human hepatocellular carcinomas. J Cell Biochem， 2006， 99(3): 671-678. DOI:10.1002/jcb.20982 [34] Ghildiyal M， Zamore PD. Small silencing RNAs: an expanding universe. Nat Rev Genet， 2009， 10(2): 94-108. DOI:10.1038/nrg2504 [35] Moazed D. Small RNAs in transcriptional gene silencing and genome defence. Nature， 2009， 457(7228): 413-420. DOI:10.1038/nature07756 [36] Krutzfeldt J， Rajewsky N， Braich R， et al. Silencing of microRNAs in vivo with 'antagomirs'. Nature， 2005， 438(7068): 685-689. DOI:10.1038/nature04303 [37] Lanford RE， Hildebrandteriksen ES， Petri A， et al. Therapeutic silencing of microRNA-122 in primates with chronic hepatitis C virus infection. Science， 2010， 327(5962): 198-201. DOI:10.1126/science.1178178 [38] Pfeffer S， Zavolan M， Grasser FA， et al. Identification of virus-encoded microRNAs. Science， 2004， 304(5671): 734-736. DOI:10.1126/science.1096781 [39] Middeldorp JM， Brink AA， Den Brule AJ， et al. Pathogenic roles for Epstein /Barr virus (EBV) gene products in EBV-associated proliferative disorders. Crit Rev Oncol Hematol， 2003， 45(1): 1-36. DOI:10.1016/S1040-8428(02)00078-1 [40] Pan C， Zhu D， Wang Y， et al. Human cytomegalovirus miR-UL148D facilitates latent viral infection by targeting host cell immediate early response gene 5. PLoS Pathog， 2016， 12(11): e1006007. DOI:10.1371/journal.ppat.1006007 [41] Bauman Y， Nachmani D， Vitenshtein A， et al. An identical miRNA of the human JC and BK polyoma viruses targets the stress-induced ligand ULBP3 to escape immune elimination. Cell Host Microbe， 2011， 9(2): 93-102. DOI:10.1016/j.chom.2011.01.008 [42] Raulet DH. Roles of the NKG2D immunoreceptor and its ligands. Nat Rev Immunol， 2003， 3(10): 781-790. DOI:10.1038/nri1199 [43] Flisiak R， Jaroszewicz J， Łucejko M. siRNA drug development against hepatitis B virus infection. Expert Opin Biol Ther， 2018， 18(6): 609-617. DOI:10.1080/14712598.2018.1472231 [44] Jamali A， Mottaghitalab F， Abdoli A， et al. Inhibiting influenza virus replication and inducing protection against lethal influenza virus challenge through chitosan nanoparticles loaded by siRNA. Drug Deliv Transl Res， 2018， 8(1): 12-20. DOI:10.1007/s13346-017-0426-z [45] Vignuzzi M， López CB. Defective viral genomes are key drivers of the virus-host interaction. Nat Microbiol， 2019， 4(7): 1075-1087. DOI:10.1038/s41564-019-0465-y [46] Chen X， Liang H， Zhang J， et al. microRNAs are ligands of Toll-like receptors. RNA， 2013， 19(6): 737-739. DOI:10.1261/rna.036319.112 [47] Lehmann SM， Kruger C， Park B， et al. An unconventional role for miRNA: let-7 activates Toll-like receptor 7 and causes neurodegeneration. Nat Neurosci， 2012， 15(6): 827-835. DOI:10.1038/nn.3113 [48] Heil F， Hemmi H， Hochrein H， et al. Species-specific recognition of single-stranded RNA via toll-like receptor 7 and 8. Science， 2004， 303(5663): 1526-1529. DOI:10.1126/science.1093620 [49] Kato H， Takeuchi O， Mikamosatoh E， et al. Length-dependent recognition of double-stranded ribonucleic acids by retinoic acid-inducible gene-Ⅰ and melanoma differentiation-associated gene 5. J Exp Med， 2008， 205(7): 1601-1610. DOI:10.1084/jem.20080091 [50] Lee NR， Ban J， Lee NJ， et al. Activation of RIG-Ⅰ- mediated antiviral signaling triggers autophagy through the MAVS-TRAF6-Beclin-1 signaling axis. Front Immunol， 2018， 9: 2096. DOI:10.3389/fimmu.2018.02096 [51] Fan X， Jin T. Structures of RIG-Ⅰ-like receptors and insights into viral RNA sensing. Adv Exp Med Biol， 2019， 1172: 157-188. [52] Urcuqui-Inchima S， Cabrera J， Haenni AL. Interplay between dengue virus and Toll-like receptors， RIG-Ⅰ/MDA5 and microRNAs: implications for pathogenesis. Antiviral Res， 2017， 147: 47-57. DOI:10.1016/j.antiviral.2017.09.017 [53] Chazal M， Beauclair G， Gracias S， et al. RIG-Ⅰ recognizes the 5' region of dengue and Zika virus genomes. Cell Rep， 2018， 24(2): 320-328. DOI:10.1016/j.celrep.2018.06.047 [54] Chen Q， Sun L， Chen ZJ， et al. Regulation and function of the cGAS-STING pathway of cytosolic DNA sensing. Nat Immunol， 2016， 17(10): 1142-1149. DOI:10.1038/ni.3558 [55] Ma Z， Damania B. The cGAS-STING defense pathway and its counteraction by viruses. Cell Host Microbe， 2016， 19(2): 150-158. DOI:10.1016/j.chom.2016.01.010 [56] Margolis SR， Wilson SC， Vance RE. Evolutionary origins of cGAS-STING signaling. Trends Immunol， 2017， 38(10): 733-743. DOI:10.1016/j.it.2017.03.004 [57] Chen X. Characterization of microRNAs in serum: a novel class of biomarkers for diagnosis of cancer and other diseases. Cell Res， 2008， 18(10): 997-1006. DOI:10.1038/cr.2008.282 [58] Kristensen LS， Andersen MS， Stagsted LVW， et al. The biogenesis， biology and characterization of circular RNAs. Nat Rev Genet， 2019， 20(11): 675-691. DOI:10.1038/s41576-019-0158-7 [59] Han B， Chao J， Yao H. Circular RNA and its mechanisms in disease: from the bench to the clinic. Pharmacol Ther， 2018， 187: 31-44. DOI:10.1016/j.pharmthera.2018.01.010 [60] Zhang L， Hou D， Chen X， et al. Exogenous plant MIR168a specifically targets mammalian LDLRAP1: evidence of cross-kingdom regulation by microRNA. Cell Res， 2012， 22(1): 107-126. DOI:10.1038/cr.2011.158 [61] Zhou Z， Li X， Liu J， et al. Honeysuckle-encoded atypical microRNA2911 directly targets influenza A viruses. Cell Res， 2015， 25(1): 39-49. DOI:10.1038/cr.2014.130 [62] Huang Y， Liu H， Sun X， et al. Honeysuckle-derived microRNA2911 directly inhibits varicella-zoster virus replication by targeting IE62 gene. J Neurovirol， 2019， 25(4): 457-463. DOI:10.1007/s13365-019-00741-2 [63] Li X， Huang Y， Sun M， et al. Honeysuckle-encoded microRNA2911 inhibits Enterovirus 71 replication via targeting VP1 gene. Antiviral Res， 2018， 152: 117-123. DOI:10.1016/j.antiviral.2018.02.015 [64] Zhou LK， Zhou Z， Jiang XM， et al. Absorbed plant MIR2911 in honeysuckle decoction inhibits SARS-CoV-2 replication and accelerates the negative conversion of infected patients. Cell Discov， 2020， 6(1): 1-4. DOI:10.1038/s41421-019-0132-8 [65] Huang J， Chen J， Gong L， et al. Identification of virus-encoded circular RNA. Virology， 2019， 529: 144-151. DOI:10.1016/j.virol.2019.01.014 [66] Yu J， Ding W， Wang M， et al. Plasma circular RNA panel to diagnose hepatitis B virus-related hepatocellular carcinoma: a large-scale， multicenter study. Int J Cancer， 2020， 146(6): 1754-1763. DOI:10.1002/ijc.32647 [67] Zhao J， Lee EE， Kim J， et al. Transforming activity of an oncoprotein-encoding circular RNA from human papillomavirus. Nat Commun， 2019， 10(1): 1-12. DOI:10.1038/s41467-018-07882-8 [68] Liu S， Zhou B， Valdes JD， et al. Serum hepatitis B virus RNA: a new potential biomarker for chronic hepatitis B virus infection. Hepatology， 2019， 69(4): 1816-1827. DOI:10.1002/hep.30325 [69] Yu T， Ding Y， Zhang Y， et al. Circular RNA GATAD2A promotes H1N1 replication through inhibiting autophagy. Vet Microbiol， 2019， 231: 238-245. DOI:10.1016/j.vetmic.2019.03.012 [70] Siomi MC， Sato K， Pezic D， et al. PIWI-interacting small RNAs: the vanguard of genome defence. Nat Rev Mol Cell Biol， 2011， 12(4): 246-258. DOI:10.1038/nrm3089 [71] Czech B， Munafò M， Ciabrelli F， et al. piRNA-guided genome defense: from biogenesis to silencing. Annu Rev Genet， 2018， 52: 131-157. DOI:10.1146/annurev-genet-120417-031441 [72] Ophinni Y， Palatini U， Hayashi Y， et al. piRNA-guided CRISPR-like immunity in eukaryotes. Trends Immunol， 2019， 40(11): 998-1010. DOI:10.1016/j.it.2019.09.003 [73] Shen EZ， Chen H， Ozturk AR， et al. Identification of piRNA binding sites reveals the argonaute regulatory landscape of the C. elegans germline. Cell， 2018， 172(5): 937-951.e18. DOI:10.1016/j.cell.2018.02.002 [74] Zhang D， Tu S， Stubna M， et al. The piRNA targeting rules and the resistance to piRNA silencing in endogenous genes. Science， 2018， 359(6375): 587-592. DOI:10.1126/science.aao2840 [75] Ozata DM， Gainetdinov I， Zoch A， et al. PIWI-interacting RNAs: small RNAs with big functions. Nat Rev Genet， 2019， 20(2): 89-108. DOI:10.1038/s41576-018-0073-3 [76] Sun YH， Xie LH， Zhuo X， et al. Domestic chickens activate a piRNA defense against avian leukosis virus. eLlife， 2017， 6: e24695. DOI:10.7554/eLife.24695 [77] Yu T， Koppetsch BS， Pagliarani S， et al. The piRNA response to retroviral invasion of the koala genome. Cell， 2019， 179(3): 632-643. DOI:10.1016/j.cell.2019.09.002 [78] Wang Y， Jin B， Liu P， et al. piRNA profiling of dengue virus type 2-infected Asian tiger mosquito and midgut tissues. Viruses， 2018， 10(4): 213. DOI:10.3390/v10040213 本站仅提供存储做事，统共内容均由用户发布，如发现存害或侵权内容，请点击举报。