2019年12月11日，中国科学院武汉病毒研究所张波研究员团队在Journal of Virology期刊在线发表论文，发现ZIKV参与基因组环化的DAR（downstream of AUG region）元件在哺乳动物细胞和蚊子细胞中发挥不同的功能，DAR调控病毒复制具有宿主特异性，原文题目为“Different Degrees of 5’-3’ DAR Interactions Modulate Zika Virus Genome Cyclization and Host Specific Replication”。
黄病毒属病毒包含多种引起人类疾病的重要病原体，如登革病毒（DENV）、西尼罗病毒（WNV）、乙型脑炎病毒（JEV）、寨卡病毒（ZIKV）等，近年来在世界各地引起多次流行和爆发。作为重要的虫媒病毒，黄病毒属病毒主要在节肢动物和哺乳动物之间传播，病毒的宿主适应性可能发生在生命周期的各个阶段，不同宿主因子和病毒因子在病毒的跨种传播中发挥重要作用。
黄病毒基因组为单股正链RNA，包含5’非编码区（UTR），一个开放式阅读框架和3’ UTR。黄病毒在基因组在复制过程中存在“线性”和“环化”两种构象，研究表明基因组的环化在病毒复制中发挥重要作用。“环化”是由两端的UTR区的三对互补配对的序列（5’-3’CS，5’-3’DAR和5’-3’UAR）通过长距离RNA-RNA相互作用介导，这种作用是否具有宿主特异性，目前仍不清楚。
在该研究中，研究人员通过对ZIKV的5’DAR序列突变分析发现，引起DAR单个碱基错配的突变对病毒在哺乳动物细胞Vero中的复制影响不大，但严重抑制了病毒在蚊子细胞C6/36中的生长（图1A）。通过将突变体病毒分别在Vero和C6/36细胞中连续传代，发现突变体病毒在Vero细胞传代后并未发生变化，而在C6/36细胞中的传代病毒则出现了能够回复DAR碱基配对的适应性突变（图B），说明DAR元件在哺乳动物细胞和蚊子细胞中有不同的选择压力。这些适应性突变能够拯救病毒在蚊子细胞中的复制缺陷（图1B），进一步说明DAR的碱基互补配对在蚊子细胞中至关重要。通过RNA结合实验发现，除了A119U外，DAR中的单个碱基配对破坏会严重降低基因组5’和3’末端的相互作用，影响基因组的环化（图1C）。通过体外RdRP实验发现，28℃条件下，环化作用的破坏严重抑制基因组RNA合成，但在37℃条件下无明显影响（图1D）。在两种细胞不同温度下的生长曲线检测发现，DAR突变体在哺乳动物细胞和蚊子细胞中的生长差异是由于细胞生长的温度所导致的（图1E）。以上发现揭示了黄病毒基因组环化在宿主特异性中的新功能，为进一步探索病毒基因组在病毒的宿主适应性中的作用提供了新思路。
中国科学院武汉病毒研究所博士后李晓丹为该论文的第一作者。该项目得到了国家重点研发计划项目（2018YFA0507201）和国家自然科学基金项目（81572003）的支持。
论文链接：
https://jvi.asm.org/content/early/2019/12/05/JVI.01602-19
