病毒感染标志dsRNA(双链RNA)的形成机制及生物学意义_abio生物试剂品牌网

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dsRNA(double-stranded RNA)即双链RNA,由两条互补的核苷酸链通过碱基配对形成,它在调控基因表达、激活免疫反应以及RNA干扰技术中扮演着关键角色。dsRNA也是某些病毒的遗传物质,能够触发宿主细胞的天然免疫反应。

dsRNA的形成机制
第一种机制:基于T7 RNA聚合酶(T7 RNAP)本身具有的RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)活性,能够以产物RNA为模板,3'末端继续延伸RNA后与原RNA分子反向互补配对形成发卡结构;或者是在转录过程中,随机断裂的/不完整的转录产物与mRNA互补配对从而延伸成不完整的双链RNA。

第二种机制:以DNA反义链为模板,独立于启动子的转录过程形成dsRNA


图1 dsRNA复制示意图

dsRNA经典克隆
J2克隆
J2单克隆抗体(Anti-dsRNA mAb J2)是dsRNA检测的金标准,具有高度特异性。它最初用于植物病毒的研究,但自从Weber等人在2006年的开创性论文发表以来,J2被用来证明所有正链RNA病毒在感染的细胞中产生的大量dsRNA。

K2克隆
K2单克隆抗体(Anti-dsRNA mAb K2)是另一种抗dsRNA的单克隆抗体,主要用于ELISA和夹心法ELISA实验,K2主要用于ELISA和夹心法ELISA,在高背景环境中仍能精准识别dsRNA,尤其在高浓度L-dsRNA和长时间孵育条件下,显示出对天然dsRNA结合能力最强的特性

dsRNA的生物学意义
1. dsRNA通常被视为病毒感染的标志,因为许多病毒(尤其是双链RNA病毒)以dsRNA作为其基因组或复制中间体。例如正链RNA病毒(+ssRNA)在复制时会先合成负链RNA(-ssRNA),形成dsRNA,然后再从负链RNA合成更多的正链RNA。


图2 病毒感染后产生的dsRNA被RIG-I、MDA5和TLR3等受体识别,触发IFN-β的产生,进而激活ISGs,包括OAS和IFN-α,形成抗病毒反应的正反馈循环。抗IFN-α抗体中和IFN-α,抑制ISGs的诱导,削弱免疫反应,影响病毒清除。

2. 在mRNA疫苗和治疗中,dsRNA作为副产物在体外转录(IVT, In Vitro Transcription)制备mRNA过程中产生,能够被细胞内的核酸受体识别,例如TLR3、MDA5或者RIG-I,进而引发天然免疫炎症反应。


图3 在 IVT 反应过程中形成 3′-延伸的 RNA 副产物。(A) 使用 dsRNA 特异性抗体 (J2) 对三种不同的 mRNA 序列(CLuc、RFP 和 GFP)进行 dsRNA检测。

3. 免疫信号通路中,dsRNA作为重要的病原分子模式(PAMPs),能够激活天然免疫系统中的关键受体(如RIG-I、MDA5和TLR3)。这些受体通过识别dsRNA,引发干扰素(IFN)等抗病毒分子的产生,从而触发强大的免疫反应。

dsRNA结合后,NLRP1触发其UPA和CARD结构域的释放,组装炎症体种子,诱导炎症体形成并激活caspase 1。激活的caspase 1切割炎症细胞因子前体(如IL-1β和IL-18)和一个形成孔洞的蛋白gasdermin D(GSDMD)。GSDMD孔洞在质膜上形成,诱导焦亡,这是一种炎症形式的细胞死亡。


图4 dsRNA作为触发RIG-I(Retinoic Acid-Inducible Gene I)和MDA5(Melanoma Differentiation-Associated Protein 5)识别的分子模式,从而启动先天免疫反应。

dsRNA不仅在理解病毒感染机制和宿主免疫反应中扮演着关键角色,而且在开发新的抗病毒策略和疫苗技术方面具有重要价值。通过对dsRNA的形成机制、识别受体以及其在免疫激活中的作用的深入研究,科学家们能够更好地理解病毒如何逃避或操纵宿主的天然免疫反应,以及如何设计更有效的疫苗和治疗药物来对抗病毒感染。

兔单克隆抗体优势
斯达特上架抗dsRNA抗体,引用经典克隆J2和K2,高批间一致性和高灵敏度;还有更多相关的高纯度、高活性蛋白,为广大客户提供高品质抗体蛋白。

产品信息


参考文献
[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.
[2] Bharti, Praveen & Kumar, Vijay & Gumma, Phani & Karna, Rahul & Kar, Premashis. (2020). Can We Predict the Response to Interferon: A Therapy in Chronic Hepatitis C Patients Using Anti-Interferon-A Antibody Levels?. TroPIcal gastroenterology: official journal of the Digestive Diseases Foundation. 22-29.

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