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Plos Pathogen:科學家們揭示蚊子中細菌阻斷病毒傳播的內(nèi)在機制境決定!

2018-07-17 來源:中國病毒學論壇  標簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:沃爾巴克(氏)菌此前被認為能夠降低蚊子傳播病毒性疾病的能力,包括登革熱、奇昆古尼亞熱以及寨卡病毒等等。因此,科學家們希望了解能否通過給蚊子接種上述細菌起到降低疾病傳播的效果。不過,此前其中的分子機制一直不清楚。

 最近一項研究詳細描述了蚊子細胞中一類叫做沃爾巴克(氏)菌的細菌阻斷病毒傳播的分子機制。研究結(jié)果表明該細菌能夠通過快速降解病毒RNA降低病毒在細胞中的復制能力。相關(guān)研究發(fā)表在最近一期的《PlosPathogen》雜志上,作者是來自澳大利亞莫納什大學的ScottO'Neill教授。

 
沃爾巴克(氏)菌此前被認為能夠降低蚊子傳播病毒性疾病的能力,包括登革熱、奇昆古尼亞熱以及寨卡病毒等等。因此,科學家們希望了解能否通過給蚊子接種上述細菌起到降低疾病傳播的效果。不過,此前其中的分子機制一直不清楚。
 
大部分關(guān)于沃爾巴克(氏)菌阻斷病毒傳播的研究都集中在蚊子對細菌的反應。然而,作者等人則研究了沃爾巴克(氏)菌直接對病毒的影響。他們通過一系列實驗檢測了在病毒感染細胞早期,細菌與病毒相互作用的詳細過程。
 
DENVRNAisquicklydegradedinthepresenceofWolbachia.
 
(A)SchematicrepresentationoftheDENVgenomewithits5’&3’UTRsanddifferentDENVproteins.Thecolours(otherthanpaleblue)ofgenomicregionscorrespondtobarsingraphsinBandC.(BandC)Aag2andAag2-wMelcellswereinfectedwithDENV-2(MOI=10)andcollectedatdifferenttimepointsasshown.TotalcellularRNAwasusedtoanalyseRNAdegradationindifferentregionsoftheDENVgenome(colourcoded)from5’UTRto3’UTRthroughquantitativeRT-qPCRandnormalisedtoRPS-17RNAlevels.Dataareanalysedbycomparingthe5’UTRwith3’UTRandexpressedasmean±SEM(n=3).(D)RatioofgRNAnormalisedtoRPS-17RNAlevelsatdifferenttimepointsafterDENVinfection.(E)AnalysisofsubgenomicRNAinDENV-infectedAag2andAag2-wMelcells.DataareshownasrelativefoldchangeatdifferenttimepointsafterDENVinfection.
 
研究者們并沒有發(fā)現(xiàn)沃爾巴克(氏)菌能夠直接影響病毒早期的感染,然而,研究結(jié)果表明細菌能夠阻止病毒入侵細胞后的復制過程。復制能力的降低伴隨著病毒RNA的快速降解。此外,郵政局表明蚊子細胞中一種叫做XRN1的蛋白質(zhì)或許在這一過程中起著十分關(guān)鍵的作用。
 
進一步的研究則表明沃爾巴克(氏)菌阻斷病毒傳播的能力依賴于病毒早期的劑量以及其復制的速度;復制速度較慢的病毒更容易被細菌阻斷。
 
由于登革熱是一類全球性的疾病,這一發(fā)現(xiàn)將有助于開發(fā)預防疾病發(fā)生與發(fā)展的新療法。
 
Abstract
 
Wolbachiaiscurrentlybeingdevelopedasanoveltooltoblockthetransmissionofdengueviruses(DENV)byAedesaegypti.AnumberofmechanismshavebeenproposedtoexplaintheDENV-blockingphenotypeinmosquitoes,includingcompetitionforfattyacidslikecholesterol,manipulationofhostmiRNAsandupregulationofinnateimmunepathwaysinthemosquito.WeexaminedthevariousstagesintheDENVinfectionprocesstobetterunderstandthemechanismofWolbachia-mediatedvirusblocking(WMVB).OurresultssuggestthatinfectionwithWolbachiadoesnotinhibitDENVbindingorcellentry,butreducesvirusreplication.Incontrasttoapreviousreport,wealsoobservedasimilarreductioninreplicationofWestNilevirus(WNV).ThisreducedreplicationisassociatedwithrapidviralRNAdegradationinthecytoplasm.Wedidn’tfindaroleforhostmiRNAsinWMVB.Furtheranalysisshowedthatthe3’endofthevirussubgenomicRNAwasprotectedandaccumulatedovertimesuggestingthatthedegradationisXRN1-mediated.WealsofoundthatsubgenomicflavivirusRNAaccumulationinactivatedXRN1inmosquitocellsintheabsenceofWolbachiaandledtoenhancementofRNAdegradationinitspresence.DepletionofXRN1decreasedWMVBwhichwasassociatedwithasignificantincreaseinDENVRNA.WealsoobservedthatWMVBisinfluencedbyvirusMOIandrateofvirusreplication.AcomparativelyelevatedblockingwasobservedforslowlyreplicatingDENV,comparedtoWNV.SimilarresultswereobtainedwhileanalysingdifferentDENVserotypes.
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