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深入洞察病毒感染

文章出处:未知 责任编辑:香港hpv疫苗 作者:香港hpv疫苗 发表时间:2018-03-20 09:43

巨细胞病毒感染通常对成人无害。然而,在怀孕期间,病毒可以传播给未出生的婴儿并导致畸形。一旦病毒侵入人体细胞,就会开始产生大量的病毒蛋白。这包括超过500种不同的蛋白质和多肽,其中包括以前未知的200种科学成分。

这一发现得益于德国巴伐利亚州Julius-Maximilians-UniversitätWürzburg(JMU)的病毒学部门开发的一种新的生物信息学分析方法。LarsDölken教授和Florian Erhard教授的团队在Nature Methods杂志上发表了他们的方法。新技术与医学应用有关,例如,用于逃避免疫系统的病毒蛋白库知识对于抵抗感染或开发疫苗至关重要。

核糖体分析更可靠地分析

什么使JMU的发展优于先前的方法?它可以比以前更精确地捕获核糖体活动。所有蛋白质和肽都在细胞的众多核糖体上组装。在病毒感染期间,核糖体也合成病毒需要繁殖的所有蛋白质。组装说明由特殊的信使分子,即mRNAs传递。

哪些蛋白质和多肽在细胞的核糖体处产生并且数量是多少?由于病毒感染的压力,这种情况如何改变?这些问题可以通过使用核糖体分析(Ribo-seq)的最先进的高通量测序方法来解决。他们将核糖体活动,即所谓的翻译过程视为周期性模式。

“以前,在分析Ribo-seq数据时,许多错误源经常阻止可靠检测翻译事件,”Florian Erhard说。更重要的是,在所有mRNA的至少一半中,较短的开放阅读框(sORF)在已知的开放阅读框(ORF)之前。在测量数据中非常难以确定,但它们是重要的细胞调节机制,特别是在压力下。

发现许多新的细胞和病毒肽

称为PRICE的新生物信息学程序大大提高了翻译事件的识别。“我们的方法能够以高准确度解决复杂的病例,例如重叠的ORF或不寻常的起始密码子,这使我们能够首次在全基因组范围内高度准确地确定所有翻译区域,”Erhard教授解释说。

结果,JMU团队发现了各种新的细胞和病毒肽。此外,研究人员观察到,数百种sORF肽通过MHC-I分子有效地呈递在细胞表面。

“因此,sORFs编码了一类可被我们的免疫系统识别的新抗原,”LarsDölken说。“因此,我们假设sORFs参与免疫控制机制,尤其是在病毒感染和应激反应过程中。” 所有这些发现为更好地理解病毒感染对生物体的影响开辟了新的可能性。

应重新分析Ribo-seq数据集

PRICE方法将对基础研究产生最强烈的影响。Ribo-seq在过去几年中几乎在所有生物医学研究领域都有应用。“现在PRICE使我们能够更深入地分析所有现有和未来的数据集,并大大提高了准确性,”Dölken进一步说。他认为,收益是如此之大,以至于重新分析所有以前发布的数据是合理的。

为了做到这一点,维尔茨堡的科学家们将他们的分析工具作为互联网上的开源软件。他们认为他们的方法将被广泛使用,并成为分析Ribo-seq实验的国际标准。

新见解将有助于药物研究

研究人员得出以下结论:“我们相信,增强型数据分析将为生物医学研究的许多领域提供重要的新见解。” 在病毒学中,新方法可能有助于更好地理解巨细胞病毒。例如,为什么病原体感染会对一些未出生的婴儿或移植受体造成严重损害,但其他人完全没有效果,这仍然是未知的。

免疫疗法

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