「研究」韩国研究人员绘制了SARS-CoV-2转录组结构图

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作者:竹子

简介:最近，首尔国立大学基础科学研究所和韩国疾病控制与预防中心的研究人员绘制了一张与COVID-19大流行相关的SARS-CoV-2病毒的转录组结构图。这项研究发表在《细胞》杂志上。本研究中发现的未知转录物和核糖核酸修饰将为人们理解非典病毒2型的生命周期和致病性开辟新的方向。

研究者说他们使用了两种互补的测序技术来绘制高分辨率的SARS-CoV-2转录组和表位转录组的图谱。他们发现合成测序方法，如Illumina和MGI平台具有高准确度和高覆盖率，但读取长度较短。他们补充说，尽管基于纳米孔的直接核糖核酸测序的准确性有限，但它可以进行长阅读测序，这对于分析长嵌套的CoV转录本特别有用。此外，由于DRS可以检测核糖核酸而不是核糖核酸，因此可以在测序过程中直接获得核糖核酸修饰数据。因此，他们结合了数字参考系和合成参考系。

从纳米孔的直接核糖核酸测序中读取传染性非典型肺炎冠状病毒-2感染的Vero细胞的总核糖核酸计数。“前导+”表示含有5’末端前导序列的病毒读数。“无前导”是指缺乏前导序列的病毒阅读。“核”从核染色体上读取匹配的信使核糖核酸，而“线粒体”从线粒体基因组上读取。“对照”是指用于纳米孔测序的质量控制核糖核酸。

SBS显示由于许多不连续的转录事件，转录组非常复杂——除了典型的基因组RNA和9个亚基因组RNA外，研究人员发现由SARS-CoV-2产生的转录组编码一个未知的开放阅读框架，具有融合、缺失和代码转换。研究人员进一步报道，DRS在病毒转录物上显示至少41个RNA修饰位点，其中最常见的基序是AAGAA。修饰的核糖核酸有一个比未修饰的核糖核酸短的聚(甲)尾，表明修饰和3 '尾之间有联系。

为了描述传染性非典型肺炎冠状病毒-2转录组，研究人员首先使用从感染了传染性非典型肺炎冠状病毒-2的非洲绿猴肾细胞(Vero细胞)中提取的总核糖核酸，在牛津纳米孔微型测序仪上运行DRS。他们从被感染的细胞中获得了879，679本书，大部分测序片段位于SARS-CoV-2中，这表明病毒转录物控制了转录组，而宿主基因的表达被强烈抑制。

他们还根据合成测序原理对DNA纳米球进行了测序，获得了超过3.05亿个测序片段，平均插入长度为220个核苷酸。结果与DRS数据基本一致，并且脱氧核糖核酸测序的深度使研究人员能够以前所未有的规模确认和检测CoV基因组的核糖核酸连锁。

总的来说，他们发现传染性非典型肺炎冠状病毒-2表达9个标准亚基因组核糖核酸(S，3a，E，M，6，7a，7b，8和N)和基因组核糖核酸。除了这些标准的亚基因组RNA外，它们还具有预期的结构和长度，研究人员还发现了许多次级连锁位点。

他们观察到三种主要类型的融合事件:第一组中的核糖核酸有一个前导序列，它在前阅读框中间的一个意想不到的3’位点或非转录区与身体结合；第二组显示了与前导序列没有相似性的序列之间的长距离融合。最后一组是局部融合，导致轻微缺失，主要是在结构和辅助基因(包括开放阅读框)。

作者写道:“亚基因组核糖核酸的功能还不清楚，其中一些被认为是争夺病毒蛋白的寄生虫，所以它们被称为‘缺陷干扰核糖核酸’。尽管非典型转录物可能是由不正确的复制酶活性引起的，但融合是否在病毒的生命周期和进化中发挥积极作用仍是一个未决问题。

他们还使用数字记录系统的数据来检测传染性非典型肺炎-CoV-2的表观转录本。比较病毒转录本和未修饰对照，在41个核糖核酸修饰位点最常见的基序是AAGAA。长的病毒转录物比短的核糖核酸更频繁地被修饰，表明特定核糖核酸物种的修饰机制。

检测到的修饰位点与“AAGAA”样基序的序列比对。

由于DRS可以同时检测单个分子上的多个特征，研究人员随后交叉检查了聚(A)的尾部长度和内部修饰位点。他们发现经修饰的核糖核酸分子的聚(甲)尾比未经修饰的分子短，这表明内部修饰和3’末端尾之间有联系。

作者写道:“由于多聚腺苷酸尾在核糖核酸周转中起重要作用，很容易推测观察到的内部修饰与病毒核糖核酸的稳定性控制有关。”RNA修饰是一种逃避宿主免疫反应的机制，这也是合理的。

参考:

http://www . genome web . com/sequenting/Korean-research-map-SARS-cov转录组-体系结构#。XpFHojMzbDd

张惠石等。传染性非典型肺炎冠状病毒2型转录组的结构。细胞。2020年4月11日。DOI: 10.1016/j.cell.2020.04.011

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