近日，《Science》一篇研究指出，HIV-1 RNA 中的單一核苷的差異改變其 RNA 的結構和功能，並且證明此區域是高度保守的，也就是其突變率低於其他位置。因此，理論上，未來標靶該區域的藥物可能更有效，也意味著可能僅需一種藥物就足以對抗愛滋病。同時，它可能有更少的副作用，可提供患者更多的治療選擇。
該研究由馬里蘭大學-巴爾的摩分校（University of Maryland-Baltimore County, UMBC）的 Michael Summers 教授所率領的研究團隊進行。他們指出，HIV-1 異質轉錄起始位點能產生 5′-端帽 RNA（5′-capped RNA），分別為 1 ‘、2 ‘ 或 3 ‘鳥嘌呤核苷（guanosine）（Cap1G、Cap2G、Cap3G），它們可能被用於包裝 Cap1G，或作為轉譯 mRNA 保留在細胞中（Cap2G、Cap3G）。另外，HIV-1 RNA 的轉錄本（transcripts）能經由剪接並且轉譯成病毒蛋白，或者包裝成新的病毒體作為後代基因體，該路徑是否運行取決於轉錄本的 5′ 端（1G）是否包含一個鳥嘌呤核苷，而不是 2 個或 3 個（2G 或 3G）。
為了解 5’-鳥嘌呤核苷數目如何影響 HIV-1 RNA 的命運，該研究團隊使用重氫編輯核磁共振（deuterium-edited nuclear magnetic resonance）來分析端帽 HIV-1 指引 RNA 的結構。結果顯示，Cap1G 轉錄本採用二聚體的多夾結構，能夠隔離 cap，抑制與真核轉譯起始因子 4E（eukaryotic translation initiation factor 4E）的交互作用，並能抵抗脫帽作用；Cap2G 和 Cap3G 轉錄本採用另一種結構，具有細長的中心螺旋、暴露的剪接供體殘基和可接近的 cap。另外，以 G-C 鹼基對的能量實現的廣泛重構，解釋單一 5 ‘ -鳥嘌呤核苷如何改變近 9 千鹼基對的 HIV-1 的功能。
該研究不僅打開病毒研究和藥物開發的新視野，另一作者 Issac Chaudry 博士更提到，可能會有一些哺乳動物的基因會以類似的方式運作，並且整個機制可能也適用於人類基因。本研究的結果可以為 RNA 生物學提供全新的視野。
延伸閱讀：一個基因突變，可讓人對愛滋病完全免疫？參考資料：
1. Science; 24 Apr 2020: Vol. 368, Issue 6489, pp. 413-417.DOI: 10.1126/science.aaz7959
2. https://news.umbc.edu/umbc-team-makes-breakthrough-discovery-in-hiv-research-opening-path-to-new-better-therapies/
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