研究人员解密植物病毒致病关键因素

研究人员解密植物病毒致病关键因素

目前，在植物体内、全基因组层面，对植物RNA病毒的RNA二级结构及其动态异质性尚缺乏系统解析，也未明确RNA结构动态变化的功能意义。因此，阐明植物病毒致病机制以及开发新型抗病毒策略具有重要意义。

5月8日，深圳理工大学合成生物学院杰出教授张秀任团队和未来农业研究院特聘副教授朱佳莹团队在《先进科学》发表最新研究。研究团队在植物体内绘制出芜菁黄花花叶病毒（TYMV）全基因组RNA二级结构图谱，并证实TYMV RNA在植物体内呈现出结构高度动态的特点，普遍存在多种不同的构象。

团队还进一步发现，已有研究报道的TYMV3’端类tRNA结构（简称3’TLS），存在假结结构和茎环结构两种不同的形态。实验表明，破坏假结结构会直接降低病毒的翻译效率，而打破这两种结构的平衡，会削弱病毒的复制能力，最终让病毒完全失去致病能力。

该研究显示，植物体内病毒RNA在全基因组范围内并不以单一结构存在，而是呈现高度动态且多样性。芜菁黄花花叶病毒属于植物正义单链RNA病毒，其3’端存在3’TLS结构，该结构广泛存在于多种RNA病毒基因组中，是病毒调控宿主细胞、完成自身关键生理过程的高效分子机制。通过共进化分析，团队发现TYMV 3’TLS的两种可变构象在黄花花叶属病毒中均呈现高度结构共进化特性。

那么，3’TLS如何决定自己是参与调控翻译过程还是复制过程？研究团队证实，破坏假结结构或茎环结构均会显著降低病毒RNA复制效率。结合RNA结构突变体致病性减弱的实验结果，表明假结结构和茎环结构的动态平衡对于病毒的复制过程至关重要。

该研究在植物体内绘制出芜菁黄花花叶病毒全基因组RNA二级结构图谱，证实芜菁黄花花叶病毒RNA在植物体内结构高度动态且普遍存在多种构象，并揭示了RNA可变构象在病毒RNA多功能性的核心作用，为解析病毒致病机制、识别功能性RNA结构元件以及开发新型抗病毒农药和工具提供了重要的理论基础和数据支持。

相关论文信息： https://doi.org/10.1002/advs.75614

主题：假结结构