逆转录病毒DNA需要时间找到它的家 但插入发生在眨眼间

当HIV等逆转录病毒感染细胞时，他们首先以DNA的形式复制其RNA基因组。然后相对较短的病毒DNA链移动到细胞核，在那里它将自身插入宿主细胞的DNA中。由俄亥俄州立大学综合癌症中心--Arthur G. James癌症医院和Richard J. Solove研究所(OSUCCC-James)的研究人员领导的一项新研究揭示了这种病毒DNA 插入复合物如何寻找合适的位置的细节以及如何快速插入发生在所选站点。

这些发现有助于改善HIV感染的治疗方法，使基因治疗更安全，更有效。研究人员使用Prototype泡沫病毒整合酶作为模型和两种分子显微镜技术来记录病毒整合复合物，这些复合物沿着靶DNA片段移动以寻找插入点。(整合复合物由病毒DNA加上将其插入宿主DNA的酶组成。)

整合复合物沿着靶DNA移动1,500个DNA碱基对的距离，持续2-3秒。当他们发现了甜蜜点时，病毒DNA的插入发生在不到半秒 - 准确地说是0.470秒。该研究发表在Nature Communications杂志上。

“我们对这种酶复合物进行如此多的研究感到惊讶，”共同作者，分子病毒学，免疫学和医学遗传学助理教授Kristine Yoder博士说。“搜索1.5千碱基的DNA是相当长的距离，从分子角度来看，与DNA保持相关的时间长达2-3秒。”

他们的数据还表明，病毒整合复合物像DNA上的螺母一样沿着DNA移动而不是像垫圈一样滑动。

Yoder解释说，这些发现非常重要。“与感染细胞中发现的病毒DNA拷贝数相比，逆转录病毒DNA的整合是一个相对不常见的事件。如果我们能够理解为什么插入不会更频繁发生，它可能会导致新的药物阻止逆转录病毒感染。“我们的研究表明，问题在于寻找插入位点，而不是插入本身，”她说。“此外，基因治疗涉及搜索和插入事件，因此我们的研究结果可能有助于提高该过程的效率。”