综述：劫持宿主机制实现复制：类病毒及类病毒RNA如何在敌对环境中成功复制基因组

这篇综述深入探讨了类病毒(viroids)和类病毒RNA通过滚环复制(RCR)机制劫持宿主转录机器的分子策略，系统比较了不对称(Asymmetric)、对称(Symmetric)和双链(Double)三种RCR模式在植物病原体、真菌病毒和肝炎δ病毒(HDV)中的演化适应性，特别聚焦于RNA聚合酶II(Pol II)重编程、核酶(ribozymes)自我剪切及宿主连接酶(DNA ligase 1/tRNA ligase)介导的环化等关键环节。

　　

类病毒与类病毒RNA的复制策略

环状RNA病原体包括类病毒、卫星RNA和肝炎δ病毒(HDV)等，它们虽结构简单却展现出惊人的复制效率。这些病原体普遍采用滚环复制(RCR)机制，可分为不对称型、对称型和双链型三类。该机制能通过单次起始事件产生多拷贝基因组，其核心在于利用宿主细胞机器完成转录、剪切和连接等关键步骤。

滚环复制的三种模式

不对称滚环复制主要见于马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVd)等核复制类病毒。该过程以环状(+)RNA为模板生成线性(-)RNA多聚体，经宿主RNase III样酶剪切后，由DNA连接酶1催化环化。值得注意的是，Pol II在缺乏典型转录因子Rpb4/7/9等亚基的情况下，仍能高效识别类病毒RNA模板。

对称滚环复制是叶绿体复制类病毒(如ASBVd)的特征。其双链RNA均能形成自剪切核酶(hammerhead ribozyme)，在Mg²⁺存在下完成自我加工。研究发现植物tRNA连接酶可特异性识别核酶结构域中的U-turn模体，实现RNA环化。

双链滚环复制为HDV特有，同时利用基因组(gHDV)和抗原组(agHDV)RNA为模板。其独特之处在于通过ADAR1介导的RNA编辑产生两种δ抗原(S-HDAg/L-HDAg)，分别调控复制与包装。尽管HDV核酶(HDV ribozyme)能自我剪切，但体内环化仍需未知宿主因子参与。

宿主因子的分子劫持

类病毒成功复制的关键在于对宿主核心机器的精准操控：

1. 转录重编程：核复制类病毒通过TFIIIA-7ZF转录因子招募Pol II，该因子与核糖体蛋白L5(RPL5)竞争性结合，形成独特的转录起始复合物。
2. 结构模拟：叶绿体类病毒的核酶能模拟tRNA反密码环结构，诱骗宿主tRNA连接酶完成环化。实验证明， eggplant tRNA ligase对ELVd的环化效率高达90%。
3. 细胞器特化：HDV的S-HDAg蛋白含核定位信号(NLS)，可将复制复合体定向至核 speckles区室，而L-HDAg则通过C端异戊烯化修饰促进病毒包装。

未解之谜与进化启示

尽管研究取得进展，仍存在诸多悬而未决的问题：

• 宿主RNase III样酶在核复制类病毒剪切中的分子特征
• HDV在缺乏核酶突变体中的替代环化机制
• 双链RNA病毒(如Ambivirus)是否编码辅助复制蛋白

这些微小病原体展现的"极简主义"生存策略，不仅为RNA世界假说提供佐证，也为开发靶向宿主因子的抗病毒药物指明新方向。例如，抑制TFIIIA-7ZF与Pol II的相互作用可显著降低PSTVd积累，这为作物抗病育种提供了潜在靶点。