レオウイルス：宿主細胞への影響の洞察
レオウイルスは宿主の遺伝子編集を変えて、免疫反応や病気の進行に影響を与える。
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リオウィルスは人間や他の哺乳類に感染するウイルスの一種なんだ。1950年代後半に人間の Stool サンプルから最初に発見された。リオウィルスはユニークな構造を持ってて、サッカーボールみたいなコアがあって、遺伝物質には二本鎖 RNA を含んでる。この遺伝物質は10個の部分に分かれていて、それぞれが異なるタンパク質をコードできるんだ。
リオウィルスには3つの主要なグループがあって、タイプ1 Lang (T1L)、タイプ2 Jones (T2J)、そしてタイプ3 Dearing (T3D) と呼ばれてる。これらのグループは表面にある特定のタンパク質によって異なるんだ。特に T3D は腫瘍細胞をターゲットにして殺す能力が研究されてる。
リオウィルスは未処理の下水などで見つかることが多くて、人から人へは糞便や食べ物、空気などを通して広がることがある。主に赤ちゃんや幼児に影響を与えて、呼吸器の問題、胃の問題、場合によっては脳の感染も引き起こすことがある。感染症はほとんどが軽度だけど、中には髄膜炎のような重篤なケースも報告されてる。
リオウィルスが宿主に感染すると、その効果はウイルスの特定の株や感染した人の年齢によって異なることがある。例えば、T3D株は若いマウスに重度の脳の炎症を引き起こせるけど、年齢のいったマウスは感染の兆候を全く示さないこともある。T1とT3Dの株はマウスの脳に影響を与えるけど、細胞に結合する方法は異なってる。
細胞の中に入ると、リオウィルスは宿主の免疫反応を引き起こすことができる。細胞はウイルスの複製をブロックするタンパク質を使ってウイルスに立ち向かおうとする。でも、リオウィルスはこれらの防御を逆手に取る戦略を持ってる。例えば、免疫反応を妨害するタンパク質を生成して、ウイルスが癌細胞の中で生き残り、増殖できるようにしてる。
特定の株、P4L-12は、実験室のプロセスを通じて作られたもので、免疫反応に対してより敏感になってる。この株はウイルスが遺伝子の変化によってどのように異なる行動をするかを示してる。
リオウィルスが宿主に感染すると、ADARというタンパク質がウイルスと宿主のRNAを編集する重要な役割を果たす。この編集プロセスは、宿主の細胞が感染に対応するのを助け、ウイルスの複製能力に影響を与えることがある。興味深いことに、ADARは通常はウイルスを制限するのを助けるけど、宿主の細胞がウイルスに攻撃されている時、この編集が他の遺伝子の行動に影響を与える変化につながることがある。
最近の研究では、リオウィルス感染が宿主細胞のRNA編集パターンに変化をもたらすことが示されてる。ある研究では、マウスの細胞を調べて、異なるリオウィルス株がRNA編集に明確な変化を引き起こすことが分かった。編集が均一ではなくて、ある遺伝子は編集が増加したり、他の遺伝子は全く変わらなかったり、減少したりしてた。
最も顕著な編集パターンの変化は、3'非翻訳領域(3' UTR)と呼ばれる特定の遺伝子の部分で見つかった。これらの領域は遺伝子の表現に関与していて、細胞がさまざまな信号にどう反応するかに影響を与える。研究によれば、リオウィルスに感染すると、編集パターンが複雑な方法で変わることがわかった。
経路分析では、リオウィルス感染が宿主の細胞の振る舞いを変化させることが示された。これは、ウイルスが生き残るのに役立つ可能性があることを示唆してる。ウイルスと宿主の反応の関係が注目されていて、編集の変化が様々な役割を果たす可能性があること、ウイルスの生存を支援するかもしれない。
さらに、ウイルスが免疫反応にどのように影響を与えるかも興味深い。Pumilioタンパク質という特定のタンパク質が、感染時の免疫反応の調整に関与してる。研究では、リオウィルスに感染した細胞では、免疫機能に関連する遺伝子の編集に特定の変化が見られ、ウイルスが正常な免疫シグナルに干渉しているかもしれないことを示してる。
また、細胞プロセスに関与する2つの遺伝子は、リオウィルス感染中に重要な編集の変化を示した。これらの変化は、ウイルスの存在が細胞機能を操作していることを示唆していて、ウイルスの複製や病気を引き起こす能力を助けているかもしれない。
この研究の結果は、リオウィルスと宿主細胞の間の複雑な相互作用を強調してる。このリオウィルス感染は宿主に損害を与えるだけではなく、宿主の遺伝子発現を変え、免疫系の働きにも影響を与えるかもしれない。
これらの変化はウイルスにとって有利かもしれないけど、研究者が潜在的な治療法を開発する機会にもなる。リオウィルスが宿主の遺伝子編集を操作する方法を理解すれば、特定の癌に対する治療法としてリオウィルスをより効果的に利用する方法が見つかるかもしれない。
今後の研究は、ウイルス感染中のRNA編集の変化の広範な影響、さまざまな組織や細胞の種類によってそれがどのように変わるかに焦点を当てるべきだ。これらのダイナミクスを調査すれば、ウイルスの能力を利用して腫瘍に対する免疫反応を促進する新しい戦略や、ウイルス感染の理解を深めることにつながるかもしれない。
結論として、リオウィルスは人間の健康に大きな影響を与える複雑な病原体だ。宿主細胞内でのRNA編集に対する影響は、新しい治療法の可能性についての洞察を提供しているし、メカニズムを完全に理解するためにはより詳細な研究が必要だ。研究が進むにつれて、リオウィルスと宿主細胞の関係は、ウイルス学や免疫学の広範な分野についての洞察を提供し続けるだろう。
タイトル: Reovirus infection induces transcriptome-wide unique A-to-I editing changes in the murine fibroblasts
概要: The conversion of Adenosine (A) to Inosine (I), by Adenosine Deaminases Acting on RNA or ADARs, is an essential post-transcriptional modification that contributes to proteome diversity and regulation in metazoans including humans. In addition to its transcriptome-regulating role, ADARs also play a major part in immune response to viral infection, where an interferon response activates interferon-stimulated genes, such as ADARp150, in turn dynamically regulating host-virus interactions. A previous report has shown that infection from reoviruses, despite strong activation of ADARp150, does not influence the editing of some of the major known editing targets, while likely editing others, suggesting a potentially nuanced editing pattern that may depend on different factors. However, the results were based on a handful of selected editing sites and did not cover the entire transcriptome. Thus, to determine whether and how reovirus infection specifically affects host ADAR editing patterns, we analyzed a publicly available deep-sequenced RNA-seq dataset, from murine fibroblasts infected with wild-type and mutant reovirus strains that allowed us to examine changes in editing patterns on a transcriptome-wide scale. To the best of our knowledge, this is the first transcriptome-wide report on host editing changes after reovirus infection. Our results demonstrate that reovirus infection induces unique nuanced editing changes in the host, including introducing sites uniquely edited in infected samples. Genes with edited sites are overrepresented in pathways related to immune regulation, cellular signaling, metabolism, and growth. Moreover, a shift in editing targets has also been observed, where the same genes are edited in infection and control conditions but at different sites, or where the editing rate is increased for some and decreased for other differential targets, supporting the hypothesis of dynamic and condition-specific editing by ADARs.
著者: Helen Piontkivska, A. Tariq
最終更新: 2024-02-12 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.10.579760
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.10.579760.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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