乙型脑炎病毒RNA元件的宿主特异性研究

Flaviviruses are arthropod-borne viruses which are dangerous to human health. Understanding the host cell-specific adaptation of flavivirus to vertebrates and mosquitoes plays a significant role in prevention of flavivirus epidemics. Studies have demonstrated that the cis-acting elements of RNA genome are closely related to the host cell-specific adaptation of flavivirus. In this study, we will use Japanese encephalitis virus (JEV) to explore RNA elements that are associated with host cell-specific adaptation by 1) examining the promoter and enhancer elements of RNA secondary structures within the genome of JEV; and by 2) applying deep genome sequencing to JEV populations isolated from BHK-21 vertebrate cells or C6/36 mosquito cells after serial passages. Reverse genetics and cell biology approaches will be applied to investigate the impact of host-cell-specific-adaptation-associated RNA elements on replication, infection, and adaptation of JEV on vertebrate cells and mosquito cells. These results would facilitate the understanding of adaptive evolution and inter-host transmission for flaviviruses, as well as the development of antiviral strategy targeting the process of inter-host transmission.

黄病毒是重要的虫媒病毒，严重危害人类健康。研究黄病毒在感染脊椎动物和蚊子的过程中存在的宿主特异性现象对于黄病毒的防控具有重要意义。已有研究工作表明，RNA顺式作用元件与黄病毒的宿主特异性紧密相关。本项目以乙型脑炎病毒（JEV）为研究对象，一方面针对复制启动子和复制增强子等RNA二级结构，另一方面采用在脊椎动物细胞（BHK-21）和蚊子细胞（C6/36）中连续传代与深度测序相结合的技术，系统地发掘与宿主特异性相关的RNA元件。利用反向遗传学工具和细胞生物学手段，分析这些RNA元件对JEV在脊椎动物细胞和蚊子细胞中复制、感染能力，和适应性的影响。本研究可提高我们对黄病毒适应性进化和跨种传播过程的理解，并为开发阻断蚊媒黄病毒传播的方法提供新思路。

黄病毒是重要的虫媒病毒，对人类健康造成极大威胁。研究黄病毒在感染脊椎动物和蚊子的过程中存在的宿主特异性现象对于黄病毒的防控具有重要意义。已有研究表明，黄病毒3’UTR元件对病毒在不同宿主细胞中的复制有明显差异，而针对乙型脑炎病毒（JEV）的宿主特异性元件未进行系统的挖掘及研究。本项目以JEV病毒为模型开展不同RNA元件缺失突变体在不同种属细胞中复制的研究，通过蛋白检测及病毒生长曲线比较，未筛选到具有明显宿主特异性的RNA元件。然而我们在研究中发现缺失可变区（VR）对病毒在哺乳动物细胞中复制影响很大，而在蚊虫细胞中未能拯救出病毒，将此突变病毒在哺乳动物细胞中传代获得了哑铃区（DB）的重复。通过回复突变体构建，我们确定DB重复有利增强病毒的复制，并回复亚基因组RNA（sfRNA）的产生。以上研究结果表明，JEV病毒3’UTR重复结构是在哺乳动物细胞中复制必须的，为研究病毒的复制机制提供了一定理论基础。