哈尼·古达兹 是加州大学旧金山分校生物物理与生物化学系的助理教授。 XNUMX 月,他开始从事一项 研究项目 揭开 RNA 的结构 SARS-COV-2 基因组. XNUMX 月,他与 IGI 科普作家 Hope Henderson 就这个项目进行了交谈。
告诉我一些关于您的 COVID 项目的信息。
您可能知道,遗传信息编码在分子 A、G、C 和 T 中 的DNA. 对于 RNA,它是 A、G、C 和 U。SARS-CoV-2, 病毒 导致 COVID-19,使用 RNA 而不是 DNA 作为其遗传密码。 换句话说,RNA分子是传递过来的。
DNA 是一个漂亮的分子,对吧? 它是双螺旋,形状稳定。 但 RNA 只是一个 单链. 对于 RNA,除了字母序列之外,还有更高层次的遗传信息,这就是 RNA 单链自身折叠的方式。 这称为二级结构。 我的团队正在研究 SARS-CoV-2 基因组的二级结构。
您是如何对 RNA 二级结构产生兴趣的?
当我还是博士后时,我开始与 查理赖斯的实验室,试图了解是否有关于何时的信息 基因 RNA的RNA结构中的开启或关闭或其他功能信息 病毒. 实际上,我们研究的病毒家族之一是冠状病毒。 因此,当 COVID-19 发生时,我已经对 RNA 结构种类在该病毒生命周期中的重要性有了一些了解。
您如何看待二级结构?
我们现在正在进行的项目基本上是获取病毒基因组,将其切碎,并以非常高的分辨率一块一块地观察 RNA 的二级结构。 我们正在利用一个 协议 由...开发 乔纳森·魏斯曼UCSF 的实验室,我们对其进行了一些修改。 这有助于我们解码 RNA 基因组的二级结构。
切割RNA后你会做什么?
该方法称为 DMS-MaPseq。 这个想法是你添加一种化学物质,DMS,可以修改 RNA。 那么,每个RNA有多少 核苷酸 — 我们称之为个体 A、C、G 或 U — 的修饰取决于该核苷酸的暴露程度。 例如,如果 RNA 被折叠成自身或形成双螺旋之类的东西,化学物质就无法再访问它,您将看不到修饰。 如果它在,比如说,一个循环或一个凸起的地方,它是开放的,你会得到修改。
在此化学反应之上,您添加了一种高通量测序方法,将这些修饰读出为 突变 在序列中。 添加这种化学物质后,您看到的突变越多,修饰越多,核苷酸暴露的越多。 您可以将有关哪些核苷酸发生突变的数据与 RNA 序列相结合,并对 RNA 的二级结构进行预测。
了解 SARS CoV-2 病毒结构和该结构的含义是否会对治疗 COVID-19 产生影响?
是的。 当我们谈论病毒 RNA 的功能时,这意味着它们在病毒的生命周期中发挥作用。 您可以通过多种方式针对它们进行治疗。 一种是靶向RNA结构本身。 这是不寻常的,但有一些制药公司真正专注于针对 RNA 本身并阻止 细胞 从使用 RNA 来制造 蛋白质.
了解结构可用于创建治疗靶标的另一种方法是基于这样一个事实,即 RNA 结构可以是相互作用的枢纽,其他关键因素在其中起作用。 你有与它相互作用的 RNA 结合蛋白。 你有解旋酶 酶 打开RNA。
因此,如果您弄清楚与病毒基因组相互作用的蛋白质网络,您也可以靶向并破坏这些相互作用。 例如,如果需要解旋酶来打开病毒复制的 RNA 结构,那么抑制解旋酶应该会降低病毒复制。
你在项目的什么地方?
该项目的第一步是基本上切碎基因组,然后将单个片段克隆到 菌 我们用作工厂来制作更多的基因组副本。 所以这就是我们所在的地方。 我们正在对这部分进行故障排除。 接下来,了解 RNA 在人体细胞中的实际作用至关重要。 所以我们想把RNA片段放入人体细胞,然后使用我提到的DMS-MaPseq技术。
这些较短的、“切碎”的 RNA 片段是否准确地代表了 RNA 在整体时如何形成二级结构?
有一些论文已经解决了 SARS-CoV-2 的 RNA 二级结构,但分辨率低于我们打算做的。 但这意味着我们有一些关于我们可以解决的更远距离相互作用的信息。 我们可能会因为使用片段而遗漏一些东西,但这将使我们能够以更高的分辨率来做到这一点。 所以这是一个利弊方案。
你有什么新的检疫爱好吗?
我们买了一个室内水培农场,开始种植草药。
你的生菜长得怎么样?
他们很棒! 樱桃番茄和香草也是如此。 强烈推荐!
这项工作由实验室资助 基因组学 Research (LGR),加州大学伯克利分校/加州大学旧金山分校 (IGI) 和葛兰素史克之间的合作。