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《对FTA卡?作为野外工作中病毒RNA保留工具的系统评价：它们安全有效吗？》

  • 来源专题：实验室生物安全
  • 编译者： 苑晓梅
  • 发布时间：2019-11-27

  • 背景技术由于RNA分子的不稳定性，从野外工作中检测和鉴定病毒RNA病原体具有挑战性。 FTA卡®已被证明可用于样品存储和后来的病原体鉴定，这对于农业，动物和人类健康具有重要意义：但是，对于最佳处理，加工和生物安全措施，尚不完善。目的本系统综述旨在总结FTA卡®在病毒RNA的存储和运输方面所报告的有效性，以及在下游过程中对其进行处理和使用的条件。最后，考虑了保护研究人员和临床实验室工作人员所需的生物安全措施。方法我们按照PRISMA声明进行了系统的评价。我们使用关键词“ FTA卡”和“ RNA”搜索了MEDLINE（PubMed），Scopus和Web of Science。通过标题和摘要对文章进行筛选，并检查纳入和排除标准后，提取相关信息。评估研究的质量，并定性地总结证据。结果共检索到175条记录，并且通过检查符合条件的文章的引用找到了11份其他文档。共纳入47篇文章。来自动物的样本占出版物的38.3％，该出版物确定了导致家禽，野禽，猪粪或牛的疾病的病毒。报告了三种不同的RNA提取方法。不同报告之间的其他因素也不同，包括RNA扩增子的大小，储存温度和储存时间。只有14篇文章在FTAcard®上测试了病毒的灭活，在一种情况下，病毒仍然具有感染力。结论在难以达到合适的RNA保藏条件的地区，FTA卡®可以作为RNA病毒存储和运输的合适选择。已使用三种不同的方案从该基质中检测RNA。除非特别处理以灭活病毒病原体，否则应将干血斑形式的生物标本视为具有潜在传染性。

  • 原文来源：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31607414
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相关报告

  • 《Mol Cell：基因编辑大牛张锋新力作！利用Cas13开发出经编程后杀死人细胞中RNA病毒的新技术---CARVER》
    • 来源专题：人类遗传资源和特殊生物资源流失
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-10-21
    • 2019年10月14日讯/生物谷BIOON/---世界上许多最常见或致命的人类病原体都是RNA病毒，比如埃博拉病毒、寨卡病毒和流感病毒，并且大多数都没有美国食品药品管理局（FDA）批准的治疗方法。在一项新的研究中，来自美国麻省理工学院、哈佛大学和布罗德研究所等研究机构的研究人员将一种CRISPR RNA切割酶转变为一种经编程后检测和破坏人细胞中RNA病毒的抗病毒剂。相关研究结果于2019年10月10日在线发表在Molecular Cell期刊上，论文标题为“Programmable Inhibition and Detection of RNA Viruses Using Cas13”。 人们此前已将Cas13酶用作一种切割和编辑人类RNA的工具，并且将它用作一种检测病毒、细菌或其他靶标存在的诊断试剂。这项新的研究是首批利用Cas13或任何CRISPR系统作为体外培养的人细胞中的一种抗病毒剂的研究之一。 这些研究人员将Cas13的抗病毒活性及其诊断能力结合在一起，构建出一种有朝一日可能用于诊断和治疗病毒感染的系统。他们的系统称为CARVER（Cas13-Assisted Restriction of Viral Expression and Readout）。 这项新的研究是由布罗德研究所成员Pardis Sabeti、Sabeti实验室研究生Catherine Freije和Sabeti实验室博士后研究员Cameron Myhrvold共同领导的。 Sabeti说：“人类病毒病原体极其多样化，不断地适应它们所在的环境，即便在单一病毒种类中也是如此，这既强调了所面临的挑战，也强调了开发灵活抗病毒平台的必要性。我们的研究将CARVER确立为一种强大且可快速编程的诊断和抗病毒技术，可用于各种各样的病毒。” 病毒走开 人们迫切需要新的抗病毒方法。在过去的50年中，科学家们已制造了90种经过临床认证的抗病毒药物，但是它们仅能治疗9种疾病，而且病毒病原体经过快速进化后对现有的治疗产生抵抗力。仅有16种病毒具有FDA批准的疫苗。 为了探究新的抗病毒策略，这些研究人员着重关注了天然地靶向细菌中病毒RNA的Cas13。这种酶经编程后靶向RNA的特定序列，几乎没有限制，相对容易进入细胞，并且已在哺乳动物细胞中得到了广泛的研究。 这些研究人员首先筛选了一系列RNA病毒，以寻找Cas13能够高效靶向的病毒RNA序列。他们主要寻找既不易发生突变又最有可能在切割后让病毒失效的序列片段。 Myhrvold解释说，“从理论上讲，你可以对Cas13进行编程，使得它可以攻击病毒的几乎任何部分。但是在单个病毒种类中和不同病毒种类之间均存在着巨大的多样性，并且随着病毒的进化，它的大部分基因组会迅速变化。如果你不小心，你可能会找到最终没有效果的靶标。” 这些研究人员通过计算确定了数百个病毒种类中的数千个位点，这些位点可能是Cas13的有效靶标。 三合一系统 鉴于有了一系列潜在的病毒RNA靶标，这些研究人员随后对Cas13进行编程，具体就是以对这种酶的向导RNA（gRNA）进行基因改造，让Cas13寻找并切割这些核酸序列中的任何一个。 这些研究人员通过实验手段测试了Cas13在受到三种不同的RNA病毒---淋巴细胞脉络膜脑膜炎病毒（LCMV），甲型流感病毒（IAV）和水泡性口腔炎病毒（VSV）---中的一种病毒感染的人细胞中的活性。他们将Cas13基因和经过基因改造的gRNA引入到人细胞中，并在24小时后将这些细胞暴露于病毒中。再过24小时后，Cas13酶将体外培养的人细胞中的病毒RNA水平降低了多达40倍。 这些研究人员进一步探究了Cas13对病毒感染力的影响---换句话说，剩下的病毒中还有多少实际上可以继续感染人细胞。实验数据表明在病毒暴露8小时后，Cas13将流感病毒的感染力降低了300倍以上。 为了增加诊断组分，这些研究人员还将整合了基于Cas13的核酸检测技术SHERLOCK。由此形成的CARVER系统可以快速测量样品中剩余的病毒RNA水平。 Freije说，“我们设想Cas13作为一种研究工具，以探究人细胞中病毒生物学的许多方面。它也可能是一种临床工具，可用于诊断样本、治疗病毒感染并测量治疗的有效性，所有这些都能使得CARVER快速适应并应对新的或耐药性的病毒出现。”（生物谷 Bioon.com）
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  • 《Science：新研究鉴定出5504个新的海洋RNA病毒，将已知的RNA病毒门类的数量增加一倍》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-04-12
    • 在一项新的研究中，一个国际研究团队通过分析海洋中的遗传物质，鉴定出数千种以前未知的RNA病毒，并使被认为存在的病毒门类（phyla）的数量增加了一倍。相关研究结果发表在2022年4月8日的Science期刊上，论文标题为“Cryptic and abundant marine viruses at the evolutionary origins of Earth’s RNA virome”。 RNA病毒因其在人体内引起的疾病而最为知名，从普通感冒病毒到引起COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2。它们也感染对人类很重要的植物和动物。这些病毒以RNA而不是DNA的形式携带其遗传信息。RNA病毒的进化速度比DNA病毒快得多。虽然科学家们已经对自然生态系统中的数十万种DNA病毒进行了编目，但RNA病毒却相对没有被研究过。 然而，与人类和其他由细胞组成的有机体不同，病毒缺乏独特的可作为遗传条形码的DNA短链。没有这种条形码，试图在野外区分不同种类的病毒可能是一种挑战。 为了绕过这一限制，这些作者决定确定一种使病毒能够复制其遗传物质的特殊蛋白的编码基因。这是唯一一种在所有RNA病毒都存在的蛋白：RNA指导的RNA聚合酶（RNA-directed RNA polymerase, RdRp），因为它在它们如何自我传播方面发挥着重要作用。然而，每种RNA病毒在编码这种蛋白的基因上都有微小的差异，这有助于区分不同类型的RNA病毒。 因此，这些作者筛选了一个收集浮游生物RNA序列的全球RNA序列数据库，这些浮游生物是在为期四年的塔拉海洋探险（Tara Oceans expeditions）全球研究项目中收集的。浮游生物是任何小的可以逆流而上的水生生物。它们是海洋食物网的重要组成部分，是RNA病毒的常见宿主。他们的筛选最终确定了44000多个编码这种病毒蛋白的基因。 接下来，这些作者的下一个挑战是确定这些基因之间的进化联系。两个基因越相似，具有这些基因的病毒就越可能是密切相关的。由于这些序列在很久以前就已经进化了（可能早于第一个细胞），表明新病毒可能从一个共同的祖先中分裂出来的基因标志已经随着时间的推移而消失了。然而，一种称为机器学习的人工智能形式使得他们能够系统性地组织这些序列，并比人工完成的任务更客观地检测序列差异。 这些作者共确定了5504个新的海洋RNA病毒，并将已知的RNA病毒门类的数量从5个增加到10个。对这些新的序列进行地理绘图显示，其中的两个新门类在广阔的海洋区域特别丰富，对这些新的序列进行地理绘图显示，其中两个新的门类在广阔的海洋地区特别丰富，在温带和热带水域（Taraviricota，以Tara Oceans expeditions命名）或北冰洋（Arctiviricota）有区域偏好。 这些作者认为，Taraviricota可能是科学家们长期以来一直在寻找的RNA病毒进化中的缺失一环，它连接了RNA病毒的两个不同的已知分支，这两个分支在病毒复制方式上存在差异。 这些新的序列不仅有助于科学家们更好地了解RNA病毒的进化历史，而且有助于了解地球上早期生命的进化。 正如COVID-19大流行所显示的那样，RNA病毒可以引起致命的疾病。但是RNA病毒在生态系统中也发挥着重要作用，因为它们可以感染各种各样的生物，包括在化学层面影响环境和食物网的微生物。 绘制出这些RNA病毒在世界上的生存位置，有助于弄清它们如何影响驱动地球的许多生态过程的有机体。这项新的研究还提供了改进的工具，可以帮助科学家们在遗传数据库增长时对新病毒进行编目分类。 尽管发现了这么多新的RNA病毒，但要确定它们所感染的有机体仍然是一个挑战。这些作者目前也主要限于不完整的RNA病毒基因组的片段，部分原因是它们的遗传复杂性和技术限制。 这些作者的下一步将是弄清楚可能缺少哪些种类的基因，以及它们是如何随时间变化的。揭示这些基因可能帮助科学家们更好地了解这些病毒的工作机制。 参考资料： Ahmed A. Zayed et al. Cryptic and abundant marine viruses at the evolutionary origins of Earth’s RNA virome. Science, 2022, doi:10.1126/science.abm5847.
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