衛星RNA是一類小的非編碼RNA，基因組大小為200-1500nt，通常不編碼蛋白，是一類存在於某專一病毒粒即輔助病毒的衣殼內並完全依賴於輔助病毒來完成複製、包被、移動和傳播才能複製自己的小分子的RNA病原因子，且和其輔助病毒的基因組不存在序列同源性。因後來又發現少數種類是DNA，故有人把衛星RNA稱為衛星核酸。
基本介紹
- 中文名：衛星RNA
- 外文名：satellite RNA
- 別名：衛星核酸
- 類別：植物病毒RNA
- 常見種類：黃瓜花葉病毒
定義,特點,衛星RNA的重組,衛星RNA的加工,
定義
衛星RNA是一類小的非編碼RNA，基因組大小為200-1500nt，通常不編碼蛋白，完全依賴於輔助病毒來完成複製、包被、移動和傳播，且和其輔助病毒的基因組不存在序列同源性。部分衛星RNA可以影響輔助病毒在寄主植物上誘發的症狀，多數為減輕，少數會加重寄主症狀。傳統理論認為衛星RNA是通過與輔助病毒競爭複製酶，減少了輔助病毒的複製，從而減輕了寄主症狀。
特點
1、多個衛星RNA分子可與輔助病毒基因組存在於同一衣殼中。
2、對宿主植物無獨立的侵染性。
3、其複製和包裝全部依賴於輔助病毒而後者不依賴於前者。
4、不具有mRNA活性。
5、與輔助病毒的RNA無同源性。
6、能幹擾輔助病毒的複製從而降低其增殖量。
7、可改變輔助病毒所引起的植物病害程度和症狀。
8、它對輔助病毒侵染宿主不是必要條件。
衛星RNA的重組
在一些動物病毒中，存在著基因組之間的重組現象。發生重組的RNA可能具有同源性，也可能沒有同源性。前一種情況下，交換重組的RNA發生在兩者之中的相同位置而不會改變通讀框架ORF；後一種情況下，交換重組的位置不確定，因而會影響到ORF。到目前為止，在植物病毒中，僅證明雀麥花葉病毒BMV存在著RNA基因組重組現象。
TCV是單股正鏈RNA病毒，TCV不同於其它動物和植物病毒之處在於它支持三種不同類型的線狀小分子RNA的複製：（a）衛星RNA；（b）缺損干擾RNA來源於輔助病毒的序列；（3）嵌合RNA，其5’端為衛星RNA序列，3端則為缺損干擾RNA的序列。TCV衛星RNA也有一個小家族，衛星RNA-D(非毒性，194鹼基)，衛星RNA-F (非毒性，231鹼基)，而衛星RNA-C (356鹼基)是一個毒性衛星RNA，與輔助病毒共同接種則引起許多不同種類的寄主產生嚴重症狀。其5’端功能區與非毒性衛星RNA相似，3’端功能區則與TCV基因組3’末端類似，利用RNA-F與RNA-C構建嵌合衛星RNA的研究表明，3’端區決定衛星RNA毒性，尤其是集 中在衛星RNA同源區的AGCAGC重複序列處的小區域對衛星RNA的侵染性有關鍵作用。通 過對TCV相關衛星RNA及缺損干擾RNA（DIRNA）的研究，認為衛星RNA-C具有衛星RNA -D、F和DIRNA雙重性質的衛星RNA。在實驗中，給植物同時接種TCV衛星RNA-D及在5’端區有致死突變的RNA-C體外轉錄產物時，發生衛星RNA因重組而使毒性恢復的現象，這 種毒性恢復了的衛星RNA5’端與衛星RNA-D5’端相同，3’端與衛星RNA-C3’端相同。有學者分析了17個重組分子接頭處的序列，發現這些序列是特異的，這是由於植物體內發生 的不等交換導致短序列的重複而形成的。30 %的衛星RNA重組體在交換位點處發生非模板 編碼的核苷酸插入。有學者提出一種解釋重組衛星RNA形成的模型，構想存在一種複製酶 , 該酶具有模板選擇功能，可以在TCV正鏈及與病毒相關的RNA合成過程中識別特定的起始信號並與之相結合，開始複製，然後新合成的鏈與酶不解離，在複製一段或全長之後，從原 模板脫落下來，重新選擇模板繼續合成。因此，當酶先識別RNA-D上的原始位點，依模板合成一部或全長分子後，酶連同新生鏈與模板鏈解離，然後識別RNA-C上起始位點並結合，繼續合成，這樣便可以形成重組衛星RNA，同樣，也解釋了DIRNA及衛星RNA-DI多聚體的形成。
衛星RNA的加工
在具侵染性小分子RNAs的複製機制中，RNA的加工最令學者們興趣，即是在多聚體形式與相關的線狀和環狀單體之間的切割與連線過程。1986年有學者發現菸草環斑病毒ToRSV與衛星RNA 正鏈二聚體在接點處自我切割，產生具有感染性的線狀單休。隨後，又發現包含有ASBV的正鏈與負鏈的二聚體的體外轉錄休能夠在特殊位點自我切割，產生正鏈與負鏈的線狀單體。利用菸草環斑病毒衛星RNA的體外轉錄體也取得同樣的結果。這些自我切割反應 由二價金屬離子催化並產生5’-OH與2’，3’-環化磷酸二酯末端。證明包含有LTSV衛星RNA部分序列的正性與負鏈RNA體外轉錄體能夠在加熱(80℃)變性條件下自我切割。通過對切點 附近的序列進行比較、分析與排列，提出了存在於RNA分子內在的自我切割的活性位點的結構模式，即一種所謂的“錘頭”結構，這種結構包括一個幾乎完全相同的17個高度深守核苷酸序列，與此相連的是三個鹼基配對組成的莖（Stem）與Loop結構，整個構像看起來像一個錘頭。這一錘頭結構對於有效的自我切割是必需的，它是切割活性的結構基礎。據推測，在體外，在某些因子的作用下，非活性的多聚體便形成具有活性的“錘頭”結構而表現出自我切割功能。此後，又進一步證明了由5個左右的核苷酸構成的“錘頭”狀活性結構能夠充分完成LTSV擬病毒RNA的自我切割。
