《单分子测序揭示艾滋病病毒可变剪切新模式》

  • 来源专题:艾滋病防治
  • 编译者: 李越
  • 发布时间:2012-11-15
  • 最新一期Nucleic Acids Research上发表了一篇利用PacBio单分子测序方法对HIV-1病毒转录组可变剪切模式的研究。HIV-1病毒是一种典型的RNA病毒,其基因组比目前已知的任何一种病毒基因组都复杂。HIV-1只有一个转录起始位点,却有多种剪切异构体,是研究可变剪切的一种较好模型。在采用第二代测序平台研究转录组的可变剪切时,生成的片段过短,需要进行片段拼接后才能分析选择性剪切。然而片段拼接会失去转录组可变剪切的真实信息,往往只能通过猜测和推断来分析剪切位点。而单分子测序则不同,其生成的长片段能够使研究者们一次性完成对cDNA的通读,直接识别剪切位点。PacBio单分子测序的一大突出优势就是读长长,利用这样的长读长研究者们就能够更容易的分析选择性剪切模式。在这项研究中,研究人员先将HIV-1的转录组进行反转录,随后再进行cDNA测序。研究人员分别提取不同病人体内感染了HIV-1病毒的T细胞和HOS细胞中的RNA,反转录获得了病毒的cDNA产物,而后在PacBio平台上进行单分子测序。通过分析,他们发现了109个HIV-1独有的可变剪切产物,其中两个还编码新的蛋白。研究表明,HIV-1的剪切模式具有很大的异质性,在不同细胞、不同病人中其剪切模式和异构体明显不同,而且即使是在同一细胞同一病人中,在不同的时间段剪切模式也会发生改变。   该研究证实,PacBio生成的长读长数据能够很好的帮助研究人员进行转录组研究,有助于在大范围内对可变剪切位点进行直接分析。此外PacBio的CCS测序模式能够提供准确度非常高的序列数据,使得转录组可变剪切位点分析更加准确。
  • 原文来源:http://www.chinaids.org.cn/n16/n1193/n4388/838078.html
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  • 《抑制艾滋病病毒转录机制揭示》

    • 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:2020-08-28
    • 在某些未接受抗逆转录病毒治疗而能够控制病毒复制的艾滋病病毒1型(HIV-1)感染者中,病毒经常整合到人类基因组的特定区域,其中的病毒转录受到抑制。这一,26日在线发表在英国《自然》杂志上。   只有不到0.5%的HIV-1感染者,能够保持对HIV的无药物控制。虽然在这些人体内存在的具备复制能力的病毒库,但一直以来科学家都不清楚这种无药物控制究竟是如何实现的。   美国麻省总医院、麻省理工学院和哈佛拉根研究所的研究团队,此次比较了64名保持HIV-1无药控制者的细胞和41名正在接受抗逆转录病毒治疗者的细胞中的前病毒(已整合到宿主细胞DNA中的病毒基因组)。研究人员发现,能实现无药控制的所谓“精英控制者”,其细胞中的前病毒数量中位数明显低于接受抗逆转录病毒治疗者的细胞。然而,在这些“无药精英控制者”的细胞中,有较大比例的前病毒序列基因是完整的。   研究团队利用染色体整合位点分析发现,在“无药精英控制者”中,病毒被整合到DNA的非蛋白编码区域或19号染色体上的KRAB-ZNF基因中。这些区域由紧密组合的DNA(称为异染色质)组成,通常不利于HIV-1整合。他们还发现,整合位点往往离宿主转录起始位点更远。研究人员认为,这种深层病毒休眠或潜伏在维持对HIV-1的无药控制方面有一定的作用,但他们指出,这一过程并非完全永久或不可逆转。   HIV治愈分两种,一种是清除性治愈,即一次性彻底完全清除体内所有HIV病毒;另一种则是功能性治愈,即抑制住HIV病毒复制,达到目前水平检测不出的状态。   研究团队在分析其中某一人的15亿多个外周血单核细胞时,无法从中检测到任何完整的前病毒序列。他们谨慎地认为,这个人可能已经实现了HIV的清除性治愈,这种效果以前只在造血骨髓移植后观察到过。   总编辑圈点   世界上第一位被成功治愈的艾滋病患者,是13年前著名的“柏林病人”,他接受了干细胞移植治疗,成为公认的功能性治愈艾滋病患者。目前,功能性治愈也是HIV治疗的重点,不过后续研究认为“柏林病人”虽然不是一个偶然事件,却也不适用于所有患者,而且当时的治疗过程也令“柏林病人”承受了巨大痛苦。而此次对无药控制者基因序列的详尽分析,或能为人们揭示其中的奥秘,从而为真正的清除性治愈带来希望。
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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-06-14
    • 2024年6月12日,纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员在 Nature 期刊发表了题为DNA mismatch and damage patterns revealed by single-molecule sequencing的文章。 在人的一生中,突变会在每个细胞的基因组中累积,导致癌症和其他疾病。大多数突变开始时是 DNA 双链中一条链上的核苷酸错配或损伤,如果未修复或修复不当,就会变成双链突变。然而,目前的 DNA 测序技术无法准确分辨这些最初的单链事件。 该研究开发了一种单分子长读数测序方法(发夹双链增强保真测序(HiDEF-seq)),它能以单分子的保真度检测存在于一条或两条 DNA 链中的碱基置换。HiDEF-seq 还能以单分子保真度检测胞嘧啶脱氨--一种常见的 DNA 损伤类型。研究人员分析了来自不同组织的 134 个样本,包括来自癌症易感综合征患者的样本,并从中得出了单链错配和损伤特征。研究人员发现这些单链特征与已知的双链突变特征之间存在对应关系,从而确定了起始病变的身份。与只缺乏聚合酶校对功能的样本相比,同时缺乏错配修复和复制聚合酶校对功能的肿瘤显示出不同的单链错配模式。研究人员还确定了 APOBEC3A 的单链损伤特征。 在线粒体基因组中,该研究结果支持主要发生在复制过程中的突变机制。由于 DNA 双链突变只是突变过程的终点,研究人员以单分子分辨率检测单链启动事件的方法将有助于研究突变是如何在各种情况下产生的,尤其是在癌症和老化过程中。