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病毒感染標(biāo)志dsRNA(雙鏈RNA)的形成機制及生物學(xué)意義

瀏覽次數(shù):871 發(fā)布日期:2025-5-7  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負
dsRNA(double-stranded RNA)即雙鏈RNA,由兩條互補的核苷酸鏈通過堿基配對形成,它在調(diào)控基因表達、激活免疫反應(yīng)以及RNA干擾技術(shù)中扮演著關(guān)鍵角色。dsRNA也是某些病毒的遺傳物質(zhì),能夠觸發(fā)宿主細胞的天然免疫反應(yīng)。

dsRNA的形成機制
第一種機制:基于T7 RNA聚合酶(T7 RNAP)本身具有的RNA依賴性RNA聚合酶(RdRp)活性,能夠以產(chǎn)物RNA為模板,3'末端繼續(xù)延伸RNA后與原RNA分子反向互補配對形成發(fā)卡結(jié)構(gòu);或者是在轉(zhuǎn)錄過程中,隨機斷裂的/不完整的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物與mRNA互補配對從而延伸成不完整的雙鏈RNA。

第二種機制:以DNA反義鏈為模板,獨立于啟動子的轉(zhuǎn)錄過程形成dsRNA


圖1 dsRNA復(fù)制示意圖

dsRNA經(jīng)典克隆
J2克隆
J2單克隆抗體(Anti-dsRNA mAb J2)是dsRNA檢測的金標(biāo)準(zhǔn),具有高度特異性。它最初用于植物病毒的研究,但自從Weber等人在2006年的開創(chuàng)性論文發(fā)表以來,J2被用來證明所有正鏈RNA病毒在感染的細胞中產(chǎn)生的大量dsRNA。

K2克隆
K2單克隆抗體(Anti-dsRNA mAb K2)是另一種抗dsRNA的單克隆抗體,主要用于ELISA和夾心法ELISA實驗,K2主要用于ELISA和夾心法ELISA,在高背景環(huán)境中仍能精準(zhǔn)識別dsRNA,尤其在高濃度L-dsRNA和長時間孵育條件下,顯示出對天然dsRNA結(jié)合能力最強的特性。

dsRNA的生物學(xué)意義
1. dsRNA通常被視為病毒感染的標(biāo)志,因為許多病毒(尤其是雙鏈RNA病毒)以dsRNA作為其基因組或復(fù)制中間體。例如正鏈RNA病毒(+ssRNA)在復(fù)制時會先合成負鏈RNA(-ssRNA),形成dsRNA,然后再從負鏈RNA合成更多的正鏈RNA。


圖2 病毒感染后產(chǎn)生的dsRNA被RIG-I、MDA5和TLR3等受體識別,觸發(fā)IFN-β的產(chǎn)生,進而激活I(lǐng)SGs,包括OAS和IFN-α,形成抗病毒反應(yīng)的正反饋循環(huán)。抗IFN-α抗體中和IFN-α,抑制ISGs的誘導(dǎo),削弱免疫反應(yīng),影響病毒清除。

2. 在mRNA疫苗和治療中,dsRNA作為副產(chǎn)物在體外轉(zhuǎn)錄(IVT, In Vitro Transcription)制備mRNA過程中產(chǎn)生,能夠被細胞內(nèi)的核酸受體識別,例如TLR3、MDA5或者RIG-I,進而引發(fā)天然免疫炎癥反應(yīng)。


圖3 在 IVT 反應(yīng)過程中形成 3′-延伸的 RNA 副產(chǎn)物。(A) 使用 dsRNA 特異性抗體 (J2) 對三種不同的 mRNA 序列(CLuc、RFP 和 GFP)進行 dsRNA檢測。

3. 免疫信號通路中,dsRNA作為重要的病原分子模式(PAMPs),能夠激活天然免疫系統(tǒng)中的關(guān)鍵受體(如RIG-I、MDA5和TLR3)。這些受體通過識別dsRNA,引發(fā)干擾素(IFN)等抗病毒分子的產(chǎn)生,從而觸發(fā)強大的免疫反應(yīng)。

dsRNA結(jié)合后,NLRP1觸發(fā)其UPA和CARD結(jié)構(gòu)域的釋放,組裝炎癥體種子,誘導(dǎo)炎癥體形成并激活caspase 1。激活的caspase 1切割炎癥細胞因子前體(如IL-1β和IL-18)和一個形成孔洞的蛋白gasdermin D(GSDMD)。GSDMD孔洞在質(zhì)膜上形成,誘導(dǎo)焦亡,這是一種炎癥形式的細胞死亡。


圖4 dsRNA作為觸發(fā)RIG-I(Retinoic Acid-Inducible Gene I)和MDA5(Melanoma Differentiation-Associated Protein 5)識別的分子模式,從而啟動先天免疫反應(yīng)。

dsRNA不僅在理解病毒感染機制和宿主免疫反應(yīng)中扮演著關(guān)鍵角色,而且在開發(fā)新的抗病毒策略和疫苗技術(shù)方面具有重要價值。通過對dsRNA的形成機制、識別受體以及其在免疫激活中的作用的深入研究,科學(xué)家們能夠更好地理解病毒如何逃避或操縱宿主的天然免疫反應(yīng),以及如何設(shè)計更有效的疫苗和治療藥物來對抗病毒感染。

兔單克隆抗體優(yōu)勢
斯達特上架抗dsRNA抗體,引用經(jīng)典克隆J2和K2,高批間一致性和高靈敏度;還有更多相關(guān)的高純度、高活性蛋白,為廣大客戶提供高品質(zhì)抗體蛋白。

產(chǎn)品信息


參考文獻
[1] Jensen S, Thomsen AR. Sensing of RNA viruses: a review of innate immune receptors involved in recognizing RNA virus invasion. J Virol. 2012 Mar;86(6):2900-10. doi: 10.1128/JVI.05738-11. Epub 2012 Jan 18. PMID: 22258243; PMCID: PMC3302314.
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標(biāo)簽: 抗體 雙鏈RNA
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