核糖核酸(RNA)折叠成复杂的结构，使其能够与细胞中的其他分子特异性相互作用。在HIV-1中，RNA折叠的微小差异对于确定病毒RNA是否被“包装”并因此导致病毒复制至关重要。
现在，维尔茨堡亥姆霍兹研究所的研究人员通过增强一种用于研究RNA结构的方法，发现了一种新的测序技术。他们的发现可以帮助设计新的抗病毒药物，并于今天发表在《自然方法》杂志上。
人类免疫缺陷病毒(HIV)是全世界数百万例感染的原因。自40年代艾滋病毒大流行爆发以来，这些病原体引起后天免疫机能丧失综合症(艾滋病)，已导致近1980 <>万人死亡。几十年来，科学家们一直在研究可能的抗病毒疗法，现在有效的药物可供感染者使用。然而，正是多种抗病毒药物与不同靶点的结合彻底改变了艾滋病毒治疗，并且不断需要新药来对抗耐药性。
“在我们的研究中，我们正在引入一个可能的新目标，以保持领先于艾滋病毒和其他潜在的人畜共患逆转录病毒一步，”Redmond Smyth说。Smyth在维尔茨堡亥姆霍兹基于RNA的感染研究所(HIRI)领导一个研究小组，该研究所是布伦瑞克亥姆霍兹感染研究中心(HZI)与维尔茨堡朱利叶斯 - 马克西米利安大学(JMU)合作的所在地，并领导了目前的研究。
“我们的新方法可以区分高度相似的RNA之间的结构变化，甚至是通过剪接产生的RNA结构变化，”Smyth实验室的博士生Patrick Bohn解释说。研究人员是该研究的共同第一作者，该研究今天发表在《自然方法》杂志上。
剪接是一种生物过程，从某种意义上说，它提炼了原始信使RNA中存在的细胞遗传蓝图，以便随后翻译成新的蛋白质。“在高等生物中，剪接产生蛋白质多样性，但我们的研究结果表明，它也可以通过产生新的RNA结构来促进生物学功能，”Bohn说。
非常相似但又不同
目前的发现是通过改进一种测量RNA如何在细胞中折叠的技术获得的。许多科学家试图研究剪接和非剪接的HIV-1 RNA的结构，但这一直具有挑战性，因为以前的技术只能测量小片段中的RNA结构。HIRI的科学家现在已经应用长读长测序来研究RNA分子全长的RNA结构，并用它来展示HIV-1病毒如何选择其全长RNA以包装成病毒颗粒。
“我们发现HIV-1 RNA在剪接时折叠非常不同 - 这一发现揭示了研究生物过程的重要性，同时考虑到复杂的天然环境，”Anne-Sophie Gribling-Burrer说，他是博士后研究员和该论文的共同第一作者。结果，HIV-1 RNA的剪接版本被证明没有包装。
“剪接RNA不具有包装所需的一些结构特征，因此提供了一种包装选择性和影响病毒复制的机制，”Gribling-Burrer解释说。
“了解这种机制是开发针对各种逆转录病毒的新抗病毒药物的关键一步，”Redmond Smyth说。除此之外，研究人员认为，他们的方法将在未来对不同领域的广泛分子生物学家有用。
技术背景
单链RNA可以通过碱基配对折叠成复杂的结构。RNA结构的全基因组测量可以使用与未配对碱基反应的试剂获得，从而可以通过下一代测序机上的突变分析来鉴定加合物。
这些实验的一个缺点是短测序读段很少能映射到特定的转录本亚型。因此，在转录本之间共享的区域中，信息作为人口平均值获得，从而模糊了潜在的结构景观。
在他们的研究中，维尔茨堡亥姆霍兹研究所的科学家引入了纳米孔二甲基硫酸盐突变分析(Nano-DMS-MaP)，这是一种提供高度相似的RNA分子的亚型解析结构信息的方法。
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