Gladstone科学家发现控制HIV感染的新人类基因

加利福尼亚州旧金山，2020年2月20日-病毒是寄生虫。他们成长的唯一方法是劫持主机。病毒感染人类宿主后，会利用人类蛋白质繁殖和修饰人类细胞以维持感染。同时，人类宿主激活防御机制来抵抗感染。

当前大多数针对病毒感染的药物都针对病毒本身。但是科学家对开发针对宿主蛋白或产生宿主蛋白的基因的疗法感兴趣，部分原因是人们认为这种疗法不太可能引起耐药性。对病毒-宿主相互作用的详细了解对于该策略的成功至关重要。

由资深研究员内文·克罗根(Nevan Krogan)博士领导的格拉德斯通研究所的一组科学家正在对与病毒蛋白物理结合的宿主蛋白进行分类。这些物理相互作用确定了病毒可用于感染细胞并传播的人类蛋白质。但是，它们没有揭示宿主蛋白如何协同作用以促进感染。

为了解决这一差距，Krogan及其研究人员David Gordon博士与加州大学旧金山分校(UCSF)，都柏林大学和西奈山医学院的同事们开发了一种新的方法来了解宿主细胞如何控制HIV感染。人类细胞。

他们的方法需要破坏宿主基因而不是蛋白质。它是基于由Krogan提出的想法，当您成对禁用基因时(而不是一一禁用)，您可以获得有关基因功能及其编码的蛋白质的更丰富的信息。在《分子细胞》杂志上发表的一篇论文中，研究小组描述了控制人类细胞中HIV感染的基因图谱，他们通过评估与HIV感染相关的人类基因的63,000多种组合而构建了该图谱。

加州大学旧金山分校细胞与分子药理学教授，克洛根博士说：“艾滋病毒是主要的公共卫生问题，估计有3670万人患有慢性感染，超过2090万人接受持续治疗。”加州大学旧金山分校定量生物科学研究所。研究成对基因破坏的影响不是一对一，而是关于基因如何协同作用来介导病毒感染的重要信息，强调了我们可以靶向药物以抑制感染的过程。”

该图谱被团队称为病毒上位图(vE-MAP)，它是通过其他几种方式进行HIV研究的重要进展。一方面，它揭示了病毒在人细胞中生长所需的一组先前未曾怀疑的基因。另外，vE-MAP可用于分析不同的HIV突变体如何影响宿主细胞或测试破坏HIV与宿主相互作用的药物。

数字上的力量

vE-MAP是E-MAP的改编，Krogan和他的同事在过去15年中率先对其进行了完善和完善，以识别控制细胞生长的基因。这种方法的核心是Krogan实验室破坏大量基因，成对测试它们并通过复杂的计算方法分析结果的能力。

“ E-MAPs的原理是，当您一次破坏两个基因并检查对细胞的影响时，有时您会看到比单独破坏任何一个基因所产生的效果要大或小的预期效果。”克罗根

这些意想不到的影响表明这两个基因的功能是相关的。此外，通过对数百个基因进行成对破坏，科学家们可以找到具有相似相互作用模式的基因组，这表明它们可能参与相同的分子过程。

戈登说：“因此，您不必一次发现一个重要的基因，而是可以一次识别出多个不同的基因网络，这些网络影响您正在研究的过程。”

E-MAP方法主要用于研究细胞生长。Gordon与都柏林大学学院的一名学生Ariane Watson合作，对其进行了修改以研究病毒感染。最棘手的部分是实施先进的数据采集和评分系统，使他们能够准确地测量成千上万个样本中的HIV感染，并比较成对和单基因破坏的影响。

测试人类基因组中超过20,000个蛋白质编码基因的所有组合将是一项巨大的工作。取而代之的是，科学家们专注于已经怀疑可能影响艾滋病病毒生物学的基因。特别是，他们使用了编码大量人类蛋白质的基因，而Krogan实验室先前发现这些基因可以与HIV蛋白质结合。总共，他们在分析中包含了350多个基因，并测试了超过63,000个成对中断。

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