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

2018-07-17 來(lái)源:中國病毒學(xué)論壇  標簽: 掌上醫生 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(xué)家們希望了解能否通過(guò)給蚊子接種上述細菌起到降低疾病傳播的效果。不過(guò),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(lèi)叫做沃爾巴克(氏)菌的細菌阻斷病毒傳播的分子機制。研究結果表明該細菌能夠通過(guò)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(lái)自澳大利亞莫納什大學(xué)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(xué)家們希望了解能否通過(guò)給蚊子接種上述細菌起到降低疾病傳播的效果。不過(guò),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(guò)一系列實(shí)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(guò)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(méi)有發(fā)現沃爾巴克(氏)菌能夠直接影響病毒早期的感染,然而,研究結果表明細菌能夠阻止病毒入侵細胞后的復制過(guò)程。復制能力的降低伴隨著(zhù)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(guò)程中起著(zhù)十分關(guān)鍵的作用。
 
進(jìn)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(lài)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(lèi)全球性的疾病,這一發(fā)現將有助于開(kāi)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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