中国专家揭示猴痘病毒DNA复制工作机制

中国专家揭示猴痘病毒DNA复制工作机制 中国专家在全世界首次揭示猴痘病毒DNA复制的工作机制，将为后续抗病毒药物的研发提供关键结构基础。 据《北京日报》星期四（2月8日）报道，中国医学科学院、中国科学院等在国际知名学术期刊《科学》杂志上发表这项研究成果。 猴痘是由猴痘病毒引起的人畜共患病毒性疾病，目前已造成9万2000余人感染，其基因组的复制主要由自身编码的全酶复合物完成，但该复合物的工作机制尚不明确。为此，中国科学院院士高福团队领衔开展了针对猴痘病毒DNA聚合酶全酶结构的新研究。 研究团队使用石墨烯网格制备了冷冻电子显微镜，首次解析了猴痘病毒聚合酶全酶复合物处于复制构象时的高分辨率三维结构，揭示了猴痘病毒DNA复制的工作机制与其具有可持续合成能力的作用模式。 团队称，研究成果极大地增进了对猴痘病毒基因组复制过程的了解，将为后续抗病毒药物的开发提供关键结构基础。 2024年2月8日 1:36 PM

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第一财经 - 直播区 <b>北京发现两例猴痘病毒感染病例 |</b> 近日北京市医疗机构报告两例猴痘病毒感染病例，其中一例为境外输入病例，另一例为境外输入病例的关联病例，两名病例均是...| #财经 #新闻 #资讯

科学家发现光合作用的原子级秘密

科学家发现光合作用的原子级秘密 了解光合蛋白质的生产论文的共同作者、研究小组组长迈克尔-韦伯斯特（Michael Webster）博士说："叶绿体基因的转录是制造光合蛋白的基本步骤，光合蛋白为植物提供生长所需的能量。我们希望通过更好地了解这一过程在详细的分子水平上能够帮助研究人员开发出光合作用更强的植物。这项工作最重要的成果是创建了一个有用的资源。研究人员可以下载我们的叶绿体聚合酶原子模型，并利用它提出自己关于叶绿体聚合酶如何发挥作用的假设，以及检验这些假设的实验策略。"光合作用是在叶绿体内进行的，叶绿体是植物细胞内的一个小区块，它含有自己的基因组，反映了叶绿体在被植物吞噬和合并之前曾是自由生活的光合细菌。看到植物叶绿体中转录光合基因的聚合酶分子。用电子显微镜收集到的单个分子图像经过分类和排列，揭示了蛋白质复合体结构架构的细节。资料来源：迈克尔-韦伯斯特和伊斯卡-普拉马尼克约翰-英纳斯中心的韦伯斯特小组研究植物如何制造光合蛋白，光合蛋白是实现这一优雅化学反应的分子机器，它将大气中的二氧化碳和水转化为单糖，并产生氧气作为副产品。蛋白质生产的第一阶段是转录，通过读取基因产生"信使RNA"。转录过程由一种名为 RNA 聚合酶的酶完成。叶绿体 RNA 聚合酶的复杂性50 年前，人们发现叶绿体中含有自己独特的 RNA 聚合酶。从那时起，科学家们就对这种酶的复杂程度感到惊讶。它比它的祖先细菌 RNA 聚合酶有更多的亚基，甚至比人类的 RNA 聚合酶还要大。韦伯斯特小组希望了解为什么叶绿体具有如此复杂的 RNA 聚合酶。为此，他们需要对叶绿体 RNA 聚合酶的结构构造进行可视化。研究小组使用一种称为低温电子显微镜（cryo-EM）的方法，对从白芥子植物中纯化的叶绿体RNA聚合酶样本进行成像。原子级分析的启示通过处理这些图像，他们建立了一个包含分子复合体中 5 万多个原子位置的模型。RNA 聚合酶复合体由 21 个亚基组成，分别在核基因组和叶绿体基因组中编码。研究人员对这一结构进行了仔细分析，从而开始解释这些元件的功能。这个模型让他们确定了一种蛋白质，它能在DNA转录过程中与DNA相互作用，并引导DNA进入酶的活性位点。另一种成分可以与正在产生的 mRNA 相互作用，从而在 mRNA 转化为蛋白质之前保护它不被蛋白质降解。韦伯斯特博士说："我们知道叶绿体 RNA 聚合酶的每一个组成部分都起着至关重要的作用，因为缺少其中任何一个组成部分的植物都不能制造光合蛋白质，因此也就不能变绿。我们正在仔细研究原子模型，以确定装配的 21 个组件中每个组件的作用。"第一作者Ángel Vergara-Cruces博士说："现在我们有了一个结构模型，下一步就是确认叶绿体转录蛋白的作用。通过揭示叶绿体转录的机制，我们的研究有助于深入了解叶绿体在植物生长、适应和应对环境条件中的作用。"共同第一作者伊斯卡-普拉马尼克（Ishika Pramanick）博士说："从极具挑战性的蛋白质纯化开始，到为这一巨大复杂的蛋白质拍摄令人惊叹的低温电子显微镜图像，再到最终看到我们的工作成果的印刷版本，在这一非凡的工作历程中有许多令人惊喜的时刻。"韦伯斯特博士总结道："高温、干旱和盐度限制了植物进行光合作用的能力。面对环境压力仍能可靠地生产光合蛋白的植物可能会以不同的方式控制叶绿体转录。我们期待看到我们的研究成果被用于开发更强健作物的重要工作中。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究人员通过低温电子显微镜揭示了复制酶的原子结构

研究人员通过低温电子显微镜揭示了复制酶的原子结构 图中显示的是一种被认为与生命起源有关的 RNA 聚合酶核糖酶。图中的核糖酶被冰冻起来，象征着它是如何被及时冷冻以进行成像的，以及它是如何在冰冷的条件下发挥最佳作用的。黄/红光突出显示了活性位点，透明显示了模板-产物螺旋的拟议位置。图片来源：Rune Kidmose错综复杂的生命分子机制是如何从简单的起点产生的，这是一个长期存在的问题。一些证据表明，在原始的"RNA 世界"中，"RNA 复制机"（即所谓的复制酶）开始复制自身和其他 RNA 分子，从而启动了进化和生命本身。然而，古老的复制酶似乎已经消失在时间的长河中，它在现代生物学中的作用已被更高效的蛋白质机器所取代。为了支持"RNA 世界"假说，研究人员一直试图在实验室中重新创造出一种等效的 RNA 复制酶。虽然已经发现了这种古代复制酶的分子"二重身"，但由于难以确定动态 RNA 分子的结构，它们的详细分子结构和作用方式仍然难以确定。嗜冰 RNA 复制酶的结构在发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一篇研究论文中，一个研究小组首次利用低温电子显微镜（cryo-EM）报告了 RNA 复制酶的原子结构。正在研究的 RNA 复制酶是由 Holliger 实验室（英国剑桥大学 MRC LMB）开发的，能够在共晶冰相（类似于冰渣）中利用核苷酸三联体高效复制长模板。现任奥胡斯大学助理教授的 Emil L. Kristoffersen 从霍利格实验室博士后学习归来后，促成了与安德森实验室（丹麦奥胡斯大学）的合作，通过低温电子显微镜确定了 RNA 复制酶的结构。有趣的是，该结构与基于蛋白质的聚合酶有着惊人的相似之处，其模板结合、聚合和底物分辨结构域的分子形状类似于一只张开的手。"我们惊讶地发现，我们在试管中人工进化出的核糖酶竟然具有天然存在的蛋白质聚合酶的特征。"英国剑桥大学 MRC LMB 项目负责人 Philipp Holliger 解释说："这表明，无论材料是 RNA 还是蛋白质，进化都能发现趋同的分子解决方案。"RNA 世界中的 RNA 合成模型为了更好地了解 RNA 复制酶的工作原理，研究人员进行了全面的突变研究，以突出 RNA 结构的关键要素。这项分析证实了催化位点的特征，同时也揭示了两个所谓的"接吻环"相互作用的重要性，这两个相互作用将支架亚基和催化亚基结合在一起，同时也揭示了一个特定的RNA结构域对保真度的重要性，即复制酶复制RNA链的准确性。虽然研究人员无法确定复制酶在积极复制 RNA 时的"作用中"结构，但他们还是建立了一个与所有实验数据相一致的基于 RNA 的 RNA 复制模型。"冷冻电镜是研究 RNA 分子结构和动态特征的一种强大方法。通过将低温电子显微镜数据与实验相结合，我们能够建立这种复杂的 RNA 机器内部运作的模型。"Ewan McRae 告诉我们，他在奥胡斯大学安德森实验室做博士后时曾从事过低温电子显微镜工作，现在已经在美国得克萨斯州休斯顿卫理公会研究所成立了自己的研究小组。RNA 纳米技术和医学的灵感来源这项研究令人兴奋地首次看到了被认为位于生命之树根部的 RNA 复制酶。然而，目前开发的基于 RNA 的复制酶效率很低（与基于蛋白质的聚合酶相比），还不能维持自身的复制和进化。这项研究提供的结构洞察力可能有助于设计更高效的复制机制，从而让我们更接近在试管中开发 RNA 世界的情景。"通过使用可能存在于 RNA 世界中的化学修饰，RNA 复制酶的特性可能会得到进一步改善。"丹麦奥胡斯大学副教授 Ebbe Sloth Andersen 解释说："此外，对生命起源的研究还发现了几种新型 RNA 构建模块，可用于新兴的 RNA 纳米技术和医学领域。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

猴痘病毒:危险毒株获得了性传播能力

猴痘病毒:危险毒株获得了性传播能力   猴痘病毒颗粒(人工着色)图片来源:UK Health Security Agency/Science Photo Library过去疫情的证据表明，这种被称为进化枝I的毒株比引发2022年全球疫情的毒株更致命。几十年来，进化枝I在中非引起了小规模暴发，通常仅限于少数家庭或社区。2023年之前，没有报道过性获得性进化支I感染。但从那时起，一种具有明显性传播能力的进化支I毒株在中非刚果民主共和国冲突不断的地区引发了一系列感染。该预印本报告称，241例疑似感染和108例确诊感染与此次疫情有关由于检测能力有限，这些数字可能被大大低估。近30%的确诊感染者是性工作者。除了这些挑战之外，该地区还面临人道主义危机，刚果民主共和国正在与霍乱等其他疾病的蔓延作斗争。加利福尼亚大学洛杉矶分校流行病学家Anne Rimoin表示，这两种情况的结合意味着存在疫情在当前地区以外升级的巨大风险。猴痘病毒可在皮肤上引起疼痛、充满液体的病变，严重时可导致死亡。该病毒在包括刚果民主共和国在内的几个非洲国家的野生动物中持续存在，偶尔也会传染给人类。首次报告的大规模人际传播疫情于2017年在尼日利亚发生，造成200多例确诊病例和500多例疑似病例。研究人员当时警告说，这种病毒可能已经适应了通过性接触传播。尽管自2022年以来猴痘病毒感染有所减少，但在刚果民主共和国却呈上升趋势：2023年9月，刚果民主共和国南基伍省出现了一组新的疑似病例。这一群集尤其令研究人员担忧，因为它主要在性工作者中传播，这表明病毒已经适应了通过性接触传播的能力。卫生官员非常担心，刚果民主共和国和附近11个国家的代表本月早些时候举行了会议，制定应对计划并承诺加强对该病毒的监测。对导致此次疫情爆发的病毒进行的遗传分析显示，病毒基因组出现了缺失等突变，研究人员此前曾指出，这是猴痘病毒适应的一个迹象。研究人员给该毒株起了一个新名字:进化支Ib。2022年，许多发达国家向感染天花的高风险人群提供了预防天花的疫苗，这些疫苗也可以预防猴痘病毒感染。但是非洲国家的疫苗剂量很少。世界卫生组织猴痘病毒技术负责人Rosamund Lewis说，虽然刚果民主共和国正在权衡对这些疫苗的监管批准，但美国已经承诺向刚果民主共和国提供足够的剂量来接种2.5万人，日本也表示将提供疫苗。但是她说，在刚果民主共和国开展疫苗接种运动将需要数十万剂疫苗，来为感染风险高的个体接种。目前还不清楚这些疫苗能提供多大程度的保护。美国疾病控制与预防中心痘病毒流行病学家Andrea McCollum表示，动物试验的数据很有希望。研究人员还在刚果民主共和国进行了一项tecovirimat的试验，这是一种被认为对猴痘病毒有效的抗病毒药物。McCollum说，结果预计将在明年公布。相关论文信息： ... PC版： 手机版：

全球首例！意大利男子同时感染猴痘、新冠和艾滋病病毒

全球首例！意大利男子同时感染猴痘、新冠和艾滋病病毒 据荷兰BNO新闻网23日报道，意大利研究人员日前报告该国一名男子同时检出感染了猴痘病毒、新冠病毒和艾滋病病毒，这是全球首例已知病例。 这名36岁的意大利男子曾前往西班牙旅行5天，他在回国约9天后出现了发烧、喉咙痛、疲劳、头痛和腹股沟发炎等症状。根据发表在一本传染病医学杂志上的病例报告，这名男子在出现症状3天后，新冠病毒检测结果呈阳性。随后，他前往医院进行一系列检查，发现猴痘病毒和艾滋病病毒检测结果也呈阳性。该患者在住院近一星期后已经出院。 研究人员在报告中称，由于这是目前唯一报告的猴痘病毒、新冠病毒和艾滋病毒合并感染的病例，因此还没有足够的证据证明同时感染多种病毒是否会加重患者的病情。 关注频道: @GodlyNews1 投稿机器人: @GodlyNewsBot