我如何跨越物种传播：从禽流感病毒的复制机制探究

在鸟类和哺乳动物之间，存在着显著的生物学差异，这通常能够防止禽流感病毒从鸟类传播到其他物种。因此，要感染哺乳动物，禽流感病毒必须发生变异以克服两个主要障碍：进入细胞的能力和在细胞内复制的能力。要引起大流行，它还必须获得在人与人之间传播的能力。

最近，一件令人担忧的事情发生了，在美国，一些奶牛意外地被检测出感染了H5N1株禽流感病毒，这可能会导致牛群的地方性流行病。这意味着病毒有可能提高适应人类的能力。实际上，已经有几例禽流感病毒被报告为传播给人类，但直到目前为止，人类患者只出现了轻微症状。

为了更好地了解这一过程，我研究了禽流感病毒在哺乳动物细胞中的复制，并揭示了它经历的一系列突变。这一过程中聚合酶扮演核心角色，它是一种协调病毒在宿主细胞内复制的酶。在这个复杂过程中，还涉及两种不同功能的地球聚合酶，以及一种宿主细胞蛋白ANP32，它们共同构成了一个能进行复制的“分子机器”。

ANP32就像是连接这两种地球聚合酶（转录和衣壳）桥梁，使它们能够有效工作。转录地球聚合酶创建了一份RNA副本，而衣壳地球聚合酶则帮助将这些副本装入保护层中。而ANP32通过其独特结构上的尾部部分发挥作用，有趣的是这种生物学差异解释了为什么禽流感病毒难以在哺乳动物和人类中复制。

换句话说，要想让适应鸟类的地球聚合酿在人类细胞中进行正确操作，它们需要获得一些突变，以便使用人类ANP32。我现在已经获取到了来自H7N9菌株的人类适应型地球聚合酵素（包括转录和衣壳）的结构信息，这些信息可以帮助我们知道哪些突变使得这些地球聚合 酵素变得对哺乳动物更具适应性。

这些研究对于理解并预防由高致死率、对人体具有高度杀伤力的新型或重新活跃疾源引起的大规模疫情至关重要。此外，对于监测现场活跃且正在变化的地球 聚 合 酸，以及评估它们是否正在向更加危险的人类类型发展，也是关键措施之一。