病毒RNA通过阻止环化来逃避宿主的密码子使用控制

密码子使用偏好性（即对某些同义密码子的优先使用）是所有基因组的基本特征。迄今为止，在所有被研究的生物中，密码子使用对基因表达水平起着关键的决定作用。几乎所有感染人类的病毒都表现出与人类基因不同的密码子使用模式，然而它们仍能在宿主细胞中高效表达蛋白质，从而引发疾病和大流行。此前，病毒RNA翻译逃避密码子使用控制的机制尚不明确。

本研究表明，当病毒蛋白像人类基因一样被翻译时，会受到严格的密码子使用控制；但当它们从病毒复制子翻译时，却能逃避这种控制。这种逃避是由多种人类病毒中的病毒5'非翻译区（UTRs）介导的，这些区域支持不依赖密码子使用的翻译过程。经典的mRNA翻译依赖于密码子使用，需要5'端帽子结构、3'端多聚腺苷酸尾及其相关蛋白，这表明mRNA成环（即首尾连接形成环状结构）在密码子使用对翻译的影响中发挥作用。

值得注意的是，带有病毒5'非翻译区的mRNA发生环化后，会恢复依赖密码子使用的翻译，这主要是由于非最优密码子使用介导的抑制作用。这些结果表明，mRNA环化对于启动依赖密码子使用的翻译至关重要；而病毒RNA通过阻断环化作用绕过这一机制，从而尽管其密码子使用模式不佳，仍能实现高效翻译。