Các chiến lược tối ưu của virus trong việc vượt qua sự im lặng RNA

Journal of the Royal Society Interface - Tập 8 Số 55 - Trang 257-268 - 2011
Guillermo Rodrigo1, Javier Carrera2,1, Alfonso Jaramillo3,4, Santiago F. Elena1,5
1Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas, Consejo Superior de Investigaciones Científicas-Universidad Politécnica de Valencia, Campus UPV CPI 8E, Ingeniero Fausto Elio s/n, 46022 Valencia, Spain
2ITACA, Universidad Politécnica de Valencia, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain
3BIOC - Laboratoire de Biochimie de l'Ecole polytechnique (Ecole Polytechnique 91128 Palaiseau - France)
4Epigenomics Project, Genopole-Université d'Évry Val d'Essonne-CNRS UPS3201, Batiment Geneavenir 6, 5 Rue Henri Desbruères, 91030 Évry Cedex, France
5Santa Fe Institute (1399 Hyde Park Road, Santa Fe, NM 87501 - United States)

Tóm tắt

Đường dẫn im lặng RNA cấu thành một cơ chế phòng thủ được bảo tồn cao ở sinh vật nhân chuẩn, đặc biệt là ở thực vật, nơi nguyên tắc hoạt động cơ bản dựa vào hành động ức chế được kích hoạt bởi sự hiện diện của RNA hai chuỗi trong tế bào. Hệ thống miễn dịch này thực hiện việc ức chế sau phiên mã các mRNA bất thường hoặc RNA virus bằng cách sử dụng các RNA can thiệp nhỏ (siRNAs) được nhắm đến mục tiêu theo cách cụ thể về trình tự. Tuy nhiên, virus đã phát triển các chiến lược để thoát khỏi sự giám sát im lặng trong khi thúc đẩy sự tái bản của chúng. Nhiều virus mã hóa các protein ức chế tương tác với các yếu tố khác nhau của đường dẫn im lặng RNA và chặn nó. Các chất ức chế khác nhau không có liên quan về phát sinh loài cũng như cấu trúc và cũng khác nhau về cơ chế hoạt động của chúng. Ở đây, chúng tôi áp dụng một cách tiếp cận thiết kế điều khiển mô hình để hiểu sự tiến hóa của các protein ức chế và, đặc biệt, lý do tại sao các chất ức chế virus lại ưu tiên nhắm vào một số thành phần của đường dẫn im lặng. Chúng tôi đã phân tích ba chiến lược được đặc trưng bởi các nguyên tắc thiết kế khác nhau: tái bản trong sự vắng mặt của một chất ức chế, các chất ức chế nhắm vào thành phần protein đầu tiên của đường dẫn và các chất ức chế nhắm vào siRNA. Kết quả của chúng tôi làm sáng tỏ câu hỏi liệu một virus có phải chọn dành nhiều thời gian cho phiên mã hay cho dịch mã và bước nào sẽ là bước tối ưu của đường dẫn im lặng để được các chất ức chế nhắm đến. Ngoài ra, chúng tôi thảo luận về các hệ quả tiến hóa của những nguyên tắc thiết kế như vậy.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1146/annurev.micro.51.1.151

10.1146/annurev.ecolsys.38.091206.095637

10.1073/pnas.96.24.13910

10.1038/35888

Vaucheret H., 2001, Post-transcriptional gene silencing in plants, J. Cell Sci., 14, 3083, 10.1242/jcs.114.17.3083

10.1038/35078107

10.1126/science.286.5441.950

10.1261/rna.7272305

10.1093/emboj/17.1.170

10.1016/j.cell.2005.10.020

10.1016/S0092-8674(00)81749-3

10.1093/emboj/cdg431

10.1111/j.0105-2896.2004.00128.x

10.1016/j.cell.2007.07.039

10.1146/annurev.micro.60.080805.142205

10.1093/emboj/17.22.6739

10.1038/nature02874

10.1016/S1534-5807(03)00025-X

10.1111/j.1364-3703.2004.00207.x

10.1146/annurev.phyto.46.081407.104746

10.1073/pnas.232434999

10.1101/gad.1201204

10.1105/tpc.020719

10.1038/sj.emboj.7600096

10.1105/tpc.105.036608

10.1126/science.1128214

10.1093/nar/gnh180

10.1073/pnas.96.26.14771

10.1101/gad.1908710

10.1128/JVI.78.17.9487-9498.2004

10.1016/j.cub.2007.08.039

10.1111/j.1365-313x.2010.04163.x

10.1038/emboj.2009.2

10.1099/vir.0.81578-0

10.1128/JVI.79.11.7217-7226.2005

10.1073/pnas.1931639100

10.1002/bit.20216

10.1371/journal.pcbi.0010021

10.1186/1752-0509-2-28

10.1186/1752-0509-2-105

10.1002/(SICI)1097-0290(19970720)55:2<375::AID-BIT15>3.0.CO;2-G

10.1089/088922299311457

10.1006/jtbi.2002.3078

10.1002/bit.20096

10.1371/journal.pcbi.0020116

10.1128/JVI.01304-06

10.1128/JVI.00767-09

10.2307/1936298

10.1038/nsmb1293

10.1371/journal.pone.0004971

10.1021/j100540a008

10.1073/pnas.0506597102

10.1128/JVI.01963-05

10.1038/sj.embor.7400706

10.1371/journal.pone.0007539

10.1073/pnas.0400104101

10.1111/j.1365-313X.2007.03203.x

10.1016/S1097-2765(02)00474-4

10.1021/bi011570u

10.1038/nsmb780

10.1016/S0006-3495(02)75245-4

Rana T. M., 2007, Illuminating the silence: understanding the structure and function of small RNAs, Mol. Cell. Biol., 8, 23

10.1016/j.virol.2005.09.038

10.1074/jbc.M103607200

10.1038/sj.emboj.7601164

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of the Royal Society Interface

Tập 8 Số 55

257-268

Thông tin tác giả