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收录了13个原创生物世界bio生物世界话题#hiv&艾滋病
写文章|nagashi
|王聪
排版|水成文
艾滋病( aids )是由人类免疫缺陷病毒( hiv )引起的，危害性极大的传染病。 不幸感染hiv会严重破坏人体免疫系统，引起各种临床症状。 更可怕的是，至今艾滋病还没有疫苗和特效药。
根据联合国艾滋病规划署的数据，全世界hiv携带者和艾滋病患者的数量从年末的3430万人增加到年末的3800万人，其数量逐年增加。 此外，国家卫健委还指出，中国每年增加约8万例艾滋病，其中最多3000例是青年学生。
由此认为，中国乃至世界艾滋病流行状况不容乐观。 因此，探索艾滋病的复制周期，从而开发新的治疗途径非常紧迫和重要。
最近，美国犹他大学和弗吉尼亚大学的研究者在国际顶尖学术期刊science上发表了“reconstitutionandvisualizationofhiv-1 capsid-dependentreplicationandintegrationis
这项研究实现了几十年来的梦想——重建了体外感染艾滋病毒的第一步。 具体来说，研究者通过冷冻电子显微镜和分子模型的重构来监测hiv病毒基因组的复制和整合过程，这一研究进展使人类对hiv生命周期的早期阶段有了新的认知，推动了相关药物和治疗途径的开发。
事实上，艾滋病毒很危险，但外表很简单。 这种病毒就像圆形的冰淇淋鸡蛋，用外面的蛋白质衣壳( capsid )包裹着内部的病毒核酸。 迄今为止，科学界认为病毒衣壳的第一功能是保护内部脆弱的遗传物质。
但是，现在这项研究表明，hiv衣壳蛋白在病毒感染过程中也起着积极的作用。
在本研究中，研究小组通过无细胞系模拟重构了hiv感染的第一步，以前所未有的方法实现了hiv病毒的精确控制。 他们发现，如果用遗传和生化方法破坏衣壳的稳定性，hiv病毒就不能比较有效地复制其遗传物质。
有趣的是，这是第一次直接说明，hiv的病毒衣壳不仅仅是包装结构，本身也是hiv感染过程的重要组成部分。
病毒衣壳依赖的hiv-1复制和集成过程
所谓“可见是真实的”，为了提高研究结论的说服力，研究者通过冷冻电子断层扫描( cryo et )和分子模型重构技术直接关注hiv病毒的衣壳蛋白。 研究小组可视化了240个微小的衣壳蛋白亚基，将这些亚基组合形成了圆锥形壳。
实际上，hiv为了感染宿主细胞，需要将单链rna基因组逆转录成双链dna的拷贝，并将该拷贝整合成宿主染色体。 根据电镜的注意，研究者发现hiv的病毒衣壳在整个逆转录复制过程中几乎是完整的。
病毒复制过程中核粒子的冷冻电子断层扫描与分子模型重构
文件的通信作者、犹他大学的wesley sundquist教授说:“这与教科书中所述不同，根据研究数据，hiv的病毒衣壳在支持高效逆转录方面发挥着积极而不可或缺的作用。 ”。
值得一提的是，迄今为止，吉利德企业是以hiv病毒衣壳为目标的艾滋病药物——开发了——gs-ca1，在I期临床试验中表现良好，但具体的作用机制一直未能解释。 目前，这项研究成果在理论上支持这种药物，有望进一步改进这种药物的设计。
衣壳抑制剂gs-ca1的作用效果
文案共同第一作者pornillos说:“这项研究不仅完善了hiv感染过程的基础知识，而且在转录和翻译方面帮助我们找到了更好地阻止hiv的方法，为什么那是伟大的研究！ ”。
总的来说，本研究表明hiv的病毒衣壳在病毒逆转录过程中起着积极而不可或缺的作用。 因此，研究小组认为包括衣壳在内的病毒的整个核粒子都是真正的病毒复制复合体。 除此之外，衣壳还在保护病毒基因组免受先天性免疫传感器的侵害，核粒子穿过细胞质，进入细胞核，进入整合部位等方面发挥着重要的作用。
论文链接:
science.science mag/content/370/6513/eabc 8420
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