据英国广播公司(BBC)报道,美国北卡罗来纳大学教堂山分校的研究团队宣布,已完全破解人类免疫缺陷病毒(HIV)的基因组结构。该成果发表于《自然》杂志,为深入理解HIV致病机制及开发新型抗艾滋病药物提供了关键线索。
HIV属于逆转录病毒科,其基因组由两条相同的单链RNA组成,长度约9.7 kb,编码9个基因(gag、pol、env、tat、rev、nef、vif、vpr、vpu)。与流感、丙型肝炎及脊髓灰质炎病毒类似,HIV以RNA而非DNA作为遗传物质。然而,RNA的折叠方式极为复杂,形成二级和三级结构,这些结构调控基因表达、逆转录及病毒组装,此前严重阻碍了基因组的全面解读。
研究团队利用化学探针(如SHAPE技术)结合高通量测序,绘制了HIV RNA的二级结构图谱,识别出关键调控元件,如Rev响应元件(RRE)和TAR发夹结构。这些结构是病毒复制和潜伏感染的核心。微生物学与免疫学教授罗恩·史万斯多姆(Ron Swanstrom)指出:“通过诱导特定基因突变,我们可以干扰HIV的增殖能力,从而鉴定哪些基因区域对病毒生存至关重要。”团队已开始探索HIV如何利用RNA结构逃逸宿主免疫识别,例如通过隐藏关键表位或调控抗原呈递。
这一突破为药物设计开辟了新途径:针对RNA结构的小分子抑制剂或反义寡核苷酸可能阻断病毒生命周期。例如,靶向TAR结构的化合物可抑制转录,而干扰RRE的分子则能阻断病毒RNA核输出。此外,结构信息有助于优化基因编辑策略(如CRISPR-Cas9),精准破坏前病毒DNA。目前,研究正聚焦于鉴定保守的RNA结构域,以开发广谱抗HIV药物。