通过SHAPE分析，鉴定并比较了四种冠状病毒属基因组5’端和3’端区域的RNA结构

《Virology Journal》：Identification and comparison of RNA structures in 5’- and 3’-terminal genomic regions across four coronavirus genera by SHAPE analysis

RNA末端结构保守性分析

　　

摘要

背景

全面确定四种基因上存在差异的冠状病毒属在5’端和3’端基因组区域的RNA结构及其保守性，是识别它们在冠状病毒基因表达中功能的第一步。尽管这些RNA结构已经通过实验方法对β冠状病毒进行了分析，但α冠状病毒的RNA结构主要还是通过生物信息学方法进行分析的。此外，关于γ冠状病毒和δ冠状病毒的这些RNA结构的信息非常有限。

方法

为了实验性地识别四种冠状病毒属在5’端和3’端基因组区域中保守的RNA结构，使用了选择性2’羟基酰化（SHAPE）这种化学探测方法，并通过引物延伸技术进行分析。此外，基于确定的RNA结构，分别使用RNAcanvas和RNAComposer工具识别了这些基因组区域中潜在的长距离RNA-RNA相互作用以及预测的三维（3D）RNA结构。

结果

获得的结果如下：(i) 四种冠状病毒属在5’端和3’端基因组区域的整体RNA结构及其3D结构存在差异；(ii) 代表性γ冠状病毒的3’端RNA结构在四种冠状病毒属中是独特的；(iii) 5’端的茎环（SL1、SL2、SL4和SL5）以及3’端的SL2和潜在的假结（PK）结构是四种冠状病毒属中保守的RNA结构；(iv) 可以识别出5’端和3’端基因组区域内的潜在长距离RNA-RNA相互作用。

结论

通过使用SHAPE化学探测方法分析了α、β、γ和δ冠状病毒的5’端和3’端RNA结构，并进行了比较。尽管四种冠状病毒属在5’端和3’端基因组区域存在不同程度的变异，但仍识别出了保守的RNA结构。确定的RNA结构、潜在的长距离RNA-RNA相互作用以及预测的3D RNA结构可能有助于识别对冠状病毒基因表达重要的RNA元素。