Science丨瞬时RNA结构介导的聚合酶受困机制促进H5高致病性禽流感病毒的形成

高致病性禽流感病毒(HPAIVs)的产生是流感病毒进化研究的核心问题,其分子标志是血凝素(HA)基因裂解位点获得多碱基裂解位点(MBCS)。然而,MBCS插入突变如何产生一直缺乏机制性解释。本研究利用无病毒流感复制系统,结合环状下一代测序技术,发现H5低致病性病毒裂解位点附近的特定序列与瞬时RNA结构共同作用,导致病毒聚合酶在复制过程中受阻、回退并发生重复复制,从而产生关键插入突变。通过定向突变实验证实了RNA结构在插入形成中的作用,并利用单向复制系统确定插入主要在cRNA-to-vRNA复制过程中产生。冷冻电镜结构解析进一步提供了直接证据,表明瞬时RNA结构可限制聚合酶移动,诱导序列重复复制。该研究揭示了高致病性禽流感病毒多碱基裂解位点获得的机制,解释了相关插入为何罕见且主要局限于H5和H7亚型,也为理解其他负链RNA病毒的复制或转录机制提供了新视角。