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Viral RNA blocks circularization to evade host codon usage control

delete2025-12-03
delete0
PRE
AI
H
Huan Liu
J
Jiabin Duan
R
Renu Garg
P
Pancheng Xie
Y
Yi Liu *
DOI:10.1038/s41586-025-09809-ydelete
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摘要

摘要

En 中文
密码子使用偏好——即对某些同义密码子的偏好性使用——是所有基因组的基本特征。密码子使用在决定迄今所研究的所有生物体的基因表达水平方面起着关键作用¹⁻³。几乎所有感染人类的病毒都表现出与人类基因不同的密码子使用模式——然而它们在宿主细胞中高效表达其蛋白质以引发疾病和流行病。病毒RNA翻译逃避密码子使用控制的机制尚不清楚。本文表明,当病毒蛋白质像人类基因一样被翻译时,它们会受到强烈的密码子使用控制,但当它们从病毒复制子翻译时,则可以逃避这种控制。这种逃避是由多种人类病毒中的病毒5′非翻译区(UTRs)介导的,这些区域支持不依赖密码子使用的翻译。经典的mRNA翻译依赖于密码子使用,需要5′帽、3′多聚A尾及其相关蛋白,这表明mRNA环化在密码子使用对翻译的影响中发挥作用。值得注意的是,对于具有病毒5′UTR的mRNA,其RNA环化恢复了依赖密码子使用的翻译,这主要归因于非最优密码子使用介导的抑制。这些结果表明,mRNA环化对于启动依赖密码子使用的翻译至关重要,而病毒RNA通过阻断环化来绕过这一机制,尽管其密码子使用谱不佳,但仍允许高效翻译。病毒并非适应宿主的密码子使用,而是利用病毒5′非翻译区来启动翻译,这使得它们能够在宿主细胞中高效产生病毒蛋白质,尽管其密码子使用谱不佳。
Keyword:
Codon usage bias
Viral RNA translation
mRNA circularization
Host-virus interaction
5′ untranslated regions

期刊

Nature 封面图
Nature
IF:
48.5
论文数:
1.8W
被引数:
96.5W

机构

U
university of texas southwestern medical center
学者数:
2.3K
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