Cold sore-causing HSV-1 doesn't just hijack cells it reconfigures the entire architecture of our DNA to aid its invasion. Researchers discovered that it actively reshapes the 3D structure of the human genome within hours of infection, using host enzymes
巴塞罗那基因组调控中心（CRG）的研究人员发现，唇疱疹病毒会重塑人类基因组的架构，重新调整其在三维空间中的形状，从而使HSV-1（单纯疱疹病毒1型）能够获取对其繁殖能力最有用的宿主基因。
"HSV-1如同机会主义室内设计师，以超高精度重塑人类基因组并选择接触特定片段。这是我们未曾知晓的、病毒利用宿主资源的一种新型操控机制，"该研究的第一作者Esther González Almela博士解释道。
虽然其他疱疹病毒已被观察到会压缩并重塑宿主染色体，但尚不清楚这是否是病毒入侵并建立自身病毒复制工厂的副作用。本研究首次证实HSV-1在感染数小时内即有目的地重塑人类基因组。
关键的是，研究人员发现阻断单一宿主酶——拓扑异构酶I——能完全阻止HSV-1在感染过程中重排人类基因组的能力，使这场恶意接管戛然而止。这一发现为控制这种全球近40亿感染者的病毒提供了新的潜在策略。
"在细胞培养中，抑制这种酶可在病毒制造出任何新颗粒前终止感染，"巴塞罗那基因组调控中心（CRG）研究通讯作者、ICREA研究教授Pia Cosma表示，"这为我们提供了阻止感染的潜在新治疗靶点。"
研究人员结合超分辨率显微镜（这种成像技术可观测20纳米宽的结构，约比发丝细3500倍）与Hi-C技术（可揭示细胞核内DNA片段的接触情况），对HSV-1劫持人类细胞的机制获得新见解。
研究发现恶意接管始于感染后首小时：病毒劫持人类RNA聚合酶II以合成自身蛋白质。随后，拓扑异构酶I（一种通过切割DNA释放扭转应力的酶）和黏连蛋白（一种结构蛋白）跟随人类RNA聚合酶II进入新形成的病毒复制区室。
感染三小时后，大部分聚合酶及相当比例的其他两种因子已脱离人类基因。这种大规模掠夺导致宿主基因组转录全面崩溃，进而迫使染色质（人类基因组在细胞内的自然状态）被挤压成仅为原始体积30%的致密外壳。
此发现出人意料，因为传统认为染色质结构决定转录活性。"我们始终认为致密染色质会关闭基因，但此处观察到相反现象：先阻断足够转录活性，DNA随后发生压缩。活性与结构的关系可能是双向的，"该研究共同第一作者Álvaro Castells García博士指出。
全球50岁以下人群中每三人就有两人携带HSV-1病毒。一旦感染，病毒将终身潜伏，尽管多数病例无症状或表现为复发性唇疱疹。极少数情况下，该病毒可导致新生儿和免疫功能低下者失明或罹患致命疾病。
本研究结果有助于应对HSV-1造成的公共卫生负担——鉴于其高流行率和反复暴发特性，该病毒已被视为全球健康挑战。虽然现有疗法可控制症状，但耐药毒株日益增多，且目前尚无根治方法。