牛泡沫病毒基因组中非经典结构（G-四链体与三链 junction）的发现与功能验证

本研究通过生物信息学方法与人工智能AlphaFold 3技术，系统鉴定了牛泡沫病毒（BFV）基因组中的G-四链体（G4s）和三链 junction（3WJ）结构，揭示了其在病毒调控中的潜在功能，为抗病毒靶点开发提供新思路。

　　

通过生物信息学方法，研究人员在牛泡沫病毒（BFV）基因组中识别出潜在的完美G-四链体（G-quadruplexes, G4s）和三链 junction（three-way junctions, 3WJs）结构。利用人工智能AlphaFold 3构建这些非经典结构的3D模型，进一步验证了其存在。G4s是由富含鸟嘌呤（G-rich）的序列形成的二级结构，而3WJs则由三个双链体在结合点连接形成多螺旋结构，二者均被视为区别于经典双链B-DNA的替代性核酸构型。

本研究绘制了BFV基因组中由两个G-四联体（G-tetrads）构成的保守型分子内G4s的定位图谱。通过对37个BFV分离株的全基因组进行多序列比对，在BFV前病毒DNA的正链中发现7个保守G4结构，反链中则发现22个G4结构（均由两个G-四联体构成，G-score介于32至36之间）。正链的G4密度为0.6个/千碱基（G4/kb），反链为1.8个/千碱基。此外，在37个BFV分离株中均发现一个长度为73 bp、具有100%同源性的保守3WJ motif，定位于5′-非翻译区（5′-UTR）并部分延伸至gag基因的5′端。该3WJ结构在BFV RNA中通过20个互补碱基对稳定存在，其自由能（ΔG）为?19.8 kcal/mol。研究证实了这一结构对BFV功能的重要性。通过AlphaFold 3对理论预测的完美G4和3WJ进行3D建模，为可靠鉴定核酸中的替代性结构提供了新方法。