数字分析发现病毒遗传密码的潜在结构差异

研究人员已经确定了可能促进病毒生命周期的COVID-19和SARS病毒遗传密码的特定部分。这项新技术是研究人员确定第一个确定为RNA的遗传序列(DNA的化学表亲)更稳定的工具。

“目前的大流行非常严重，我们希望为全球加速冠状病毒研究做出贡献。我们的研究包括许多类型的病毒，但我们决定将重点放在我们的冠状病毒研究上，”研究团队负责人Nobuyoshi Akimitsu教授说：东京大学同位素科学中心的研究人员完成了这项工作，并且是细胞如何承受压力的专家。

许多病毒家族-包括流感病毒和冠状病毒-将其遗传序列存储为RNA，然后潜入人类细胞并诱使他们制造更多病毒。病毒需要其RNA保持稳定，抵抗宿主免疫系统降解其RNA的努力。

研究小组将他们的技术命名为Fate-seq，因为它旨在确定遗传序列的命运，即它是否会基于其稳定性而持久或降解。

Akimitsu解释说：“ Fate-seq技术是一个非常简单的想法。我们以一种新的方式结合了现有技术。”

为了进行命运测序，研究人员首先将基因组切成短片段。当研究人员只用其基因组的短的，分离的，切开的片段工作时，即使是极其危险的病原体也变得无害。

研究人员从病毒基因组片段中合成了RNA，并使用下一代测序技术检查了它们的命运(即稳定性)，这使研究人员可以快速并同时识别RNA各个链的确切序列。然后，计算机程序可以识别遗传序列中的模式或有趣的差异，以进行更详细的研究。

研究人员研究了来自26个病毒基因组的11848个RNA序列，包括SARS-CoV(引起SARS的病毒)，该病毒在2003年上半年导致774人死亡。研究人员共鉴定出625个稳定的RNA片段。在稳定的RNA片段中，有21个来自SARS-CoV。

研究人员将21种SARS-CoV稳定基因组片段与其他类型冠状病毒的完整基因序列数据进行了比较。SARS-CoV中的两个稳定片段在其他进化相似的冠状病毒中非常常见，包括引起COVID-19的病毒，SARS-CoV-2。

预测模型表明，这两个稳定的RNA片段可能形成茎环结构。茎环是RNA的短片段，而不是保持直线，而是向前折叠并结合到自身上，形成发夹状。

最值得注意的是，由于病毒RNA编码中的一些小而重要的差异，稳定片段之一仅在COVID-19病毒中形成茎环，而在SARS病毒中不形成。