郭德银教授做客水木清华讲座讲述“Nucleic acid-based antiviral immune system: beyond antiviral RNAi and CRISPR”

2021年10月14日下午，第103期水木清华生命科学讲座邀请了中山大学医学院医学微生物学/病毒学教授郭德银老师来我校进行交流讲学，为师生们做了题为《Nucleic acid-based antiviral immune system: beyond antiviral RNAi and CRISPR》的学术报告。报告在清华大学医学科学楼B323举行。

郭德银教授报告了一种新型的基于核酸的抗病毒系统ERASE (endogenous RTase/RNase H-mediated antiviral system)，在小鼠胚胎干细胞（mESCs）中，该系统通过DNA介导的RNA裂解抑制RNA病毒感染。

图为郭德银教授讲座现场

郭德银老师首先介绍了研究背景，病毒作为自然界丰度最大的生物实体，病毒粒子的数量超过10³¹个，已知感染人类的病毒种属逾263种，尤以RNA病毒最为多变与难以防控。基于核酸的系统在抗病毒防御中发挥着重要作用，包括CRISPR/Cas采用RNA引导的DNA裂解来防止DNA噬菌体感染，以及RNA干扰（RNAi）采用RNA引导的RNA裂解来防御RNA病毒感染。不同的生物体进化出了多样化和复杂的细胞抗病毒机制。在哺乳动物细胞中，干扰素（IFN）承担着抗病毒、抑制细胞增殖、调节免疫及抗肿瘤的作用。但是早期胚胎和多能干细胞，包括胚胎干细胞（ESCs）已被报道在病毒感染期间IFN的产生有缺陷，它们对IFN处理的响应也并不明显，但依然对病毒感染具有抵抗力。因此，干细胞如何应对病毒感染是一个有趣和具有挑战性的问题。

郭德银教授的研究团队通过敲除负责生产siRNA的Dicer，发现RNAi缺陷的干细胞对病毒感染的抵抗力更强，这表明ESCs中可能存在其他复杂的抗病毒机制。内源性逆转录病毒（ERVs）元件的转录在分化的体细胞中受到DNA甲基化的严格抑制，而在ESC和早期胚胎中则受到可逆的组蛋白修饰的调节，其中一些ERVs显示出较高的激活水平。郭教授团队探讨了内源性RT酶在mESCs抗病毒先天免疫中的功能和机制，证明了抑制RT酶的活性可以促进病毒在mESCs中的增殖，而且RT酶的抗病毒功能与RNAi和ISG的内在表达无关。病毒感染后，RT酶催化产生与病毒基因组互补的病毒互补DNA（vcDNA），从而形成DNA/RNA杂交，RNase H1接着被杂交体招募并消化病毒RNA，从而导致抑制病毒在mESCs中的增殖。这一些列缜密严谨的实验探索，最后引出了一种名为ERASE的核酸介导的天然抗病毒免疫系统。

图为师生认真听讲

讲演结束后，我校青年学者和研究生踊跃地向郭德银教授进行了请教和讨论，郭教授也就RT酶的特异性及vcDNA的后续命运等问题给予了中肯的回答，现场学术气氛浓厚。