近日，生命科学与技术学院苏昕/童贻刚团队在国际知名期刊《Science Advances》发表题为“Direct visualization of RNA virus and evaluation of drug effect in living cells by catalytically transformable DNA cube”的研究论文。该研究开发了一种可催化转化的DNA立方体（CAT-Cube），将病毒RNA识别、信号放大和高亮荧光输出结合于紧凑型DNA纳米结构中，实现了活细胞内RNA病毒的直接可视化，并进一步用于抗病毒药物作用效果及机制评价。
传统病毒检测方法如RT-PCR、免疫荧光及空斑实验等通常依赖核酸提取、细胞固定或终点检测，难以实时反映活细胞内病毒感染和药物响应过程。针对这一问题，研究团队将催化发夹限域组装于刚性DNA立方体中，利用其自主入胞、局部反应浓度增强、病毒RNA循环利用以及高亮稳定信号输出等特点，实现对细胞内病毒RNA的动态成像。该体系可检测低至MOI 0.1的具有转录和复制能力的SARS-CoV-2病毒样颗粒（trVLP），并可直接观察ACE2抑制剂、核酸适配体及天然产物千金藤素等抗病毒分子的作用效果。进一步结合分子动力学模拟和转录组分析，研究揭示了千金藤素同时作用于宿主ACE2受体和病毒Spike蛋白的双靶点抗病毒机制。该工作为活细胞RNA病毒动态研究以及抗病毒药物的原位评价提供了新的可编程纳米工具。
用于检测RNA病毒的CAT-Cube示意图
原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aee2515