Nidoviruses冗余地表达基因并编码比以前认为的更多的蛋白质

动脉炎病毒是属于Nidovirales的单链RNA病毒家族，产生的蛋白质和信使RNA比以前报道的更多，这一发现提供了关于病毒的重要见解，这种病毒有可能在未来进化以感染人类。新研究。以前，仅报告了9种基因组序列，称为转录调控序列(TRS)，用于感染猴子的动脉炎病毒 Simian 出血热病毒(SHFV)。然而，这项新研究使用了新一代测序技术，发现96种TRS被这种病毒用于在SHFV感染的肾细胞和猕猴的白细胞中产生亚基因组信使RNA(sg mRNA)，这些猴子主要在亚洲发现。发现四种先前鉴定的TRS不是用于基因表达的主要TRS。

该研究结果发表在“ 美国国家科学院院刊”上。“这种病毒目前不会感染黑猩猩或人类，但它是最近被列入一系列病毒的病毒之一，这些病毒可能会在未来发展为感染黑猩猩和/或人类，”Margo A.博士说。布林顿，该论文的通讯作者和佐治亚州立大学的生物学教授。“没有人能够理解究竟是什么限制了这种病毒的宿主范围.SHFV与几种引起重大农业疾病并与SARS(严重急性呼吸系统综合症)病毒有关的病毒属于同一病毒组。”

SHFV感染对不同物种的猴子有不同的影响。非洲猴的物种感染通常无症状，但亚洲猕猴的感染引发急性致命的出血性疾病，感染后一至两周内就会发生死亡。该病毒感染巨噬细胞和树突细胞，这些白细胞通常是最初宿主防御病毒感染的必要组成部分。

除SHFV外，动脉炎病毒科还包括导致猪病的猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)，以及引起马疾病的马动脉炎病毒(EAV)。

Nidoviruses是动脉炎病毒所属的大型病毒，也包括冠状病毒，中间病毒和Ronivirus家族。所有的nidoviruses都具有独特的复制机制，可以从基因组RNA的右侧生成sg mRNA，而病毒复制的多蛋白直接从基因组RNA的左侧翻译。

“TRSs调节基因组RNA中sg mRNAs模板的产生，”Brinton说。“智慧是每个结构基因都有一个主要的TRS。使用新一代测序来获得对感染细胞中所有sg mRNA的非常深入的分析，我们发现许多TRS都存在于结构蛋白(最多11个)并且它们都产生了sg mRNA。人们认为之前发现的少数额外的TRS只是备份而且除非主要的突变失活，否则不会被使用，但是我们的数据显示它们都是用过的。”

研究人员还在基因组的左手区域发现了产生sg mRNA的TRSs，这种方法为病毒扩增其复制蛋白的丰度提供了另一种方法。

此外，他们发现一些TRSs产生的sg mRNAs的阅读框架与基因组不同，这意味着产生了以前未知的蛋白质。通过翻译核糖体将RNA核苷酸序列读作三联体，每个三联体将一个氨基酸添加到生长的蛋白质中。三联体称为阅读框。如果它被移位一个或两个核苷酸，则这导致替代的阅读框架并且翻译不同的氨基酸序列。

“这一发现表明，这种病毒实际上可以产生比之前认为的更多的蛋白质，”Brinton说。

该研究还发现了许多仅产生已知病毒蛋白的末端片段的sg mRNA。

“为了测试这些片段的功能，”Brinton说，“我们通过改变每个起始代码进行翻译，一次一个地敲除它们在受感染细胞中的产生。当没有产生其中两个片段时产生的病毒减少了，这表明这些小蛋白质中的至少一些在功能上是重要的。

“新发现的病毒蛋白的功能尚不清楚。我们还有很多东西需要学习如何理解这些病毒蛋白如何操纵感染细胞和/或调节病毒复制。”