دفاع سلولی RNAi میزبان و مقابله ویروس: سرکوب پاسخ RNAi سلولی حشره توسط پروتئین VSR باکلوویروس
عنوان دوره: بیست و دومین کنگره گیاهپزشکی ایران
نویسندگان
استاد دانشگاه تهران
چکیده
در حشرات، مسیر تداخل RNA (RNAi) نقش مهمی را در دفاع ضدویروسی ایفا می کند. این پاسخ شامل مسیرهای RNAهای کوچک مداخله‌گر (siRNAs) و میکروRNAها (miRNAs) است. مسیر siRNAs شامل قطعه‌قطعه شدن RNA دورشته ای (dsRNA) و تبدیل آن‌ها به RNAهای کوچک مداخله‌گر ویروسی (v-siRNAs)، است که ممکن است طی تکثیر ویروس تولید شود. در مقابل، ویروس‌ها، سرکوبگرهای RNAi را در خود تکامل داده اند تا با RNAi ضدویروسی میزبان مقابله کنند. در این مطالعه، نقش RNAi در برهمکنش باکلوویروس-سلول‌های Spodoptera frugiperda (Sf9) گزارش می‌شود. باکلوویروس ها خانواده ای از ویروس های بزرگ هستند که عمدتا حشرات را آلوده می‌کنند و دارای ژنوم حلقوی دورشته‌ای DNA هستند (dsDNA). Autographa californica multicapsid Nucleopolyhedrovirus (AcMNPV) با 134 کیلوجفت-باز دربرگیرنده 156 ژن، باکلوویروسی است که بیشترین مطالعه روی آن انجام شده است. نتایج تکنیک deep-sequencing، تعداد زیادی از خوانش‌های کوچک (20 ∼نوکلئوتید) از رده سلول Sf9 آلوده شده با AcMNPV را نشان داد که به برخی از نقاط ژنوم این ویروس به طور غیر یکنواخت همردیف شدند (Hot and cold spots). تعداد این RNAهای کوچک پس از آلودگی با AcMNPV افزایش یافت. بررسی‌های بیشتر بیوانفورماتیکی نشان داد که آن‌ها miRNA نبوده ولی باداشتن 20 نوکلئوتید طول، ویژگی مشخص v-siRNAs را نشان دادند. به منظور بررسی اینکه آیا RNAi نقشی در تولید vsiRNAs دارد، Dicer-2، مهمترین آنزیم درگیر در پاسخ RNAi حشرات، سرکوب شد. همچنین، Dicer-1 که در مسیر miRNA نقش دارد، در سلول های Sf9 سرکوب گردید. در سلول‌هایی که Dicer-2 و نه Dicer-1 سرکوب شده بود، میزان بیشتری از ترانسکریپت ژن‌های Hot spots ردیابی شد و در نتیجه ویروس بهتر تکثیر شد. بنابراین نتیجه گیری شد که v-siRNAs توسط سلول میزبان ضدویروس به کارگرفته می شود. به طورجالبی، مشاهده شد که باکلوویروس یک VSR قدرتمند را در مقابله با RNAi میزبان، بیان می‌کند. مشخص گردید که ژن p35 ویروسی، که بخاطر مهارکردن آپوپتوز شهرت دارد، دارای فعالیت VSR در سلول های مختلف حشرات و پستانداران است. بعلاوه، نتایج نشان داد که فعالیت VSR بخاطر ممانعت از تخریب dsRNA توسط Dicer-2 نیست، بلکه در پایین دست مسیر RNAi کار می‌کند. ویروس موتانت فاقد ژن p35 قادر به سرکوب RNAi سلولی نبود. در نهایت، این نتایج شواهدی برای حضور فعالیت VSR در در یک ویروس dsDNA فراهم کرد و ژن مسئول را که در سرکوب RNAi میزبان و آپوپتوز نقش دارد، نیز شناسایی گردید. بنابراین، پروتئین P35 سیستم ایمنی ضدویروسی میزبان را سرکوب کرده و تکثیر ویروس را افزایش می‌دهد. پاسخ RNAi میزبان از یک سو و از سوی دیگر کدکردن مهارکننده RNAi توسط AcMNPV، به تکامل همراه میزبان-پاتوژن اشاره دارد.
کلیدواژه ها