Deltaretrovirukset

Deltaretrovirukset
HTLV-1 ja HIV - 1
tieteellinen luokittelu
Ryhmä:Virukset [1]Valtakunta:RiboviriaKuningaskunta:ParanaviraeTyyppi:ArtverviricotaLuokka:RevtraviricetesTilaus:OrterviralesPerhe:RetroviruksetAlaperhe:OrthoretrovirinaeSuku:Deltaretrovirukset
Kansainvälinen tieteellinen nimi
Deltaretrovirus
Erilaisia
Naudan leukemiavirus __ Kädellisten T-lymfotrooppinen virus 1 Ihmisen T -lymfotrooppinen virus 1 Kädellisten T-lymfotrooppinen virus 2 Kädellisten T-lymfotrooppinen virus 3
Baltimore Group
VI: ssRNA-RT-virukset
Systematiikka Wikispeciesissä Kuvat Wikimedia Commonsissa NCBI   153136 EOL   67529

Deltaretrovirukset [2] ( lat.  Deltaretrovirus ) on virussuku retrovirusten ( Retroviridae ) heimosta . Koostuu eksogeenisista vaakasuuntaisesti leviävistä viruksista, jotka on eristetty useista nisäkäsryhmistä.

Tämän suvun virukset ovat RNA -viruksia, jotka replikoituvat isäntäsoluissa käyttämällä käänteiskopioijaentsyymiä muodostaen proviraalista DNA :ta RNA-genomistaan. DNA liitetään sitten isännän genomiin integraasientsyymin avulla . Sitten virus replikoituu osana isäntäsolun DNA:ta. Virus itse varastoi nukleiinihapponsa + mRNA:n (mukaan lukien 5'-cap ja 3'-poly(A) virionin sisällä ) genomin muodossa ja toimii keinona kuljettaa tämä genomi soluihin, joihin se pyrkii pakollinen loinen ja aloittaa infektion . Kun se saapuu isäntäsoluun, sytosolin RNA-säikeet läpikäyvät käänteisen transkription ja ne liitetään isäntägenomiin, josta lähtien retrovirus-DNA:ta kutsutaan retrovirukseksi. Ennen kuin virus on tartuttanut isännän, sitä on vaikea havaita.

Virionin rakenne

Retrovirusvirionit koostuvat vaipallisista hiukkasista, joiden halkaisija on noin 100 nm. Ne sisältävät kaksi identtistä yksijuosteista RNA-molekyyliä, joiden pituus on 7-10 kiloemästä. Vaikka eri retrovirusten virioneilla ei ole samaa morfologiaa tai biologiaa , kaikki virionin komponentit ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin muut suvun jäsenet [3] .

• Kuori: Koostuu lipidikaksoiskerroksesta , joka on peräisin isännän plasmalemmasta orastusprosessin aikana.
• RNA: koostuu kaksijuosteisesta RNA:sta. Siinä on korkki 5'-päässä ja polyadenylaatti 3'-päässä. RNA-genomissa on myös terminaalisia ei-koodaavia alueita, jotka ovat tärkeitä replikaatiossa, ja sisäisiä alueita, jotka koodaavat virioniproteiineja geeniekspressiota varten .
  • RNA-molekyylin 5'-pää sisältää neljä aluetta, kuten R, U5, PB ja L.
    • R-alue on lyhyt, toistettavissa oleva sekvenssi genomin kummassakin päässä käänteistranskription aikana oikean päästä päähän siirtymisen varmistamiseksi kasvavaan ketjuun.
    • Toisaalta U5-alue on lyhyt sekvenssi R- ja PB-alueiden välillä.
    • PB-alue koostuu 18 emäksestä, jotka ovat komplementaarisia tRNA - näytteen 3'-päälle .
    • L-alue on transloimaton pääalue, joka tarjoaa signaalin genomisen RNA:n pakkaamiselle.
  • 3'-pää sisältää kolme aluetta, joiden joukossa ovat PP (polyuric), U3 ja R.
    • PP-alue on suunnitelma plus-juosteisen DNA:n synteesille käänteistranskription aikana.
    • U3-alue on PP- ja R-alueiden välinen sekvenssi, jolla on signaali, jota provirus voi käyttää transkriptiossa.
    • R-alue on lopettava toistosekvenssi 3'-päässä.
• Proteiinit: Koostuvat gag-proteiineista, proteaaseista (PR), pol-proteiineista ja env-proteiineista.
  • Gag-proteiinit ovat viruksen kapsidin pääkomponentteja , 2000-4000 kopiota virionia kohti.
  • Proteaasi sitä vastoin ekspressoituu eri tavalla eri viruksissa. Se toimii proteolyyttisissä pilkkoutumisissa virionin kypsymisen aikana tuottaen kypsiä gag- ja pol-proteiineja.
  • Pol-proteiinit ovat vastuussa viruksen DNA-synteesistä ja integroitumisesta isäntä-DNA:han infektion jälkeen.
  • Env-proteiineilla on rooli virionin yhdistymisessä ja pääsyssä isäntäsoluun [4] .

Jäljentäminen

Kun deltaretrovirukset ovat sisällyttäneet omat genominsa lisääntymislinjaan, niiden genomit siirtyvät seuraaville sukupolville. Nämä endogeeniset retrovirukset (ERV), jotka eroavat eksogeenisista, muodostavat nykyään jopa 5-8 % ihmisen genomista [5] . Useimmilla inkluusioilla on tuntematon tehtävä, ja niitä kutsutaan usein "roska-DNA:ksi".

Rooli isäntäbiologiassa

Monilla endogeenisillä delta-retroviruksilla on kuitenkin tärkeä rooli isäntäbiologiassa , kuten geenin transkription ohjaaminen, solujen jakautuminen istukan kehityksen aikana alkion lisääntymisen aikana ja vastustuskyky eksogeeniselle retrovirusinfektiolle. Endogeeniset deltaretrovirukset ovat myös saaneet erityistä huomiota immunologisesti liittyvien patologisten tilojen tutkimuksessa autoimmuunisairauksissa, kuten multippeliskleroosissa , vaikka endogeenisten deltaretrovirusten ei ole vielä osoitettu aiheuttavan tätä sairautta [6] .

Endogeenisten deltaretrovirusten rooli ihmisen geneettisessä evoluutiossa

Tällaista roolia tarkastellaan vuoden 2005 asiakirjassa [6] . Vaikka klassisen transkription ajateltiin etenevän DNA:sta RNA:han, käänteiskopioija transkriptoi RNA:n DNA:ksi. Termi "retro" retroviruksissa viittaa tähän molekyylibiologian keskeisen dogman käänteiseen prosessiin (DNA:n tuotanto RNA:sta) . Käänteistranskriptaasiaktiivisuutta retrovirusten ulkopuolella on havaittu melkein kaikista eukaryooteista , mikä luo mahdollisuuden uusien retrotransposonikopioiden tuottamiseen ja sisällyttämiseen isäntägenomiin. Isäntäentsyymit transkriptoivat nämä insertit uusiksi RNA-molekyyleiksi, jotka tulevat sytosoliin. Tämän jälkeen osa näistä RNA-molekyyleistä transloituu virusproteiineiksi. Esimerkiksi gag-geeni transloituu kapsidiproteiinimolekyyliksi, pol-geeni transloituu käänteistranskriptaasimolekyyleiksi ja env-geeni transloituu vaippaproteiinimolekyyleiksi. On tärkeää huomata, että minkä tahansa retroviruksen täytyy "injektoida" oma käänteiskopioijansa kapsidiinsa, muuten se ei pysty käyttämään infektoituneen solun entsyymejä tehtävän suorittamiseen RNA:sta tuotetun DNA:n epätavallisen luonteen vuoksi. [6] .

Lääkeresistenssin luonne

Kaupallisesti tuotetut lääkkeet , jotka on suunniteltu proteaasin ja käänteistranskriptaasin estäjiksi, voivat nopeasti tulla tehottomiksi, koska tätä proteaasia ja käänteiskopioijaentsyymiä koodaavat geenisekvenssit ovat monien substituutioiden alaisia. Sellaiset typpipitoisten emästen substituutiot, jotka muodostavat DNA-juosteen, voivat tehdä proteaaseihin tai käänteistranskriptaaseihin vaikeasti hyökättävän. Aminohapposubstituutio tekee entsyymeistä kykeneviä välttämään lääkehoitoja, koska geenisekvenssien mutaatiot voivat aiheuttaa fysikaalisen tai kemiallisen muutoksen, joka vaikeuttaa niiden havaitsemista lääkkeellä. Koska käänteistranskriptaasi ei tarkista DNA:n replikaation oikeellisuutta , retrovirus mutatoituu hyvin usein. Tämä mahdollistaa viruksen vastustuskyvyn antiviraalisille lääkkeille ja estää tehokkaiden rokotteiden ja estäjien kehittämisen retroviruksia varten [7] .

Näkymät vastustuksen voittamiseksi

Kun kehitetään lääkkeitä, jotka on suunniteltu hyökkäämään entsyymejä, kuten proteaasia, vastaan, valmistajat kohdistavat tämän entsyymin tiettyihin kohtiin. Yksi tapa hyökätä näihin kohteisiin olisi molekyylisidosten hydrolyysi . Lisäämällä vesimolekyylejä johonkin viruksen kohtaan, lääke katkaisee aiemmat sidokset, jotka olivat olemassa keskenään. Jos useat näistä sidoksista katkeavat, tämä tulos voi johtaa hajoamiseen , viruksen kuolemaan [8] .

Genomin rakenne

Retrovirusgenomit sisältävät tyypillisesti kolme avointa lukukehystä, jotka koodaavat kypsissä viruksissa olevia proteiineja: ryhmäspesifinen antigeeni (gag) koodaa viruksen ydin- ja rakenneproteiineja; polymeraasi (pol) koodit käänteistranskriptaasille ja integraasille; ja vaippakoodit (env) retroviruksen päällystysproteiineille.

Proviruses

Tämä DNA voidaan liittää isäntägenomiin proviruksena, joka voidaan siirtää jälkeläissoluihin. Tällä tavalla jotkut retrovirukset pystyvät muuttamaan normaalit solut syöpäsoluiksi . Jotkut provirukset pysyvät piilevänä solussa pitkän aikaa ennen kuin ne aktivoituvat solua ympäröivän ympäristön muutoksen seurauksena.

Evoluutiokehitys

Retrovirustutkimus johti ensimmäistä kertaa DNA-synteesin osoittamiseen RNA- templaateista , joka on perustavanlaatuinen geneettisen materiaalin siirtotapa, jota nähdään sekä eukaryootti- että prokaryoottisoluissa . On ehdotettu, että retrovirusten käyttämät RNA-DNA-transkriptioprosessit ovat saattaneet alun perin johtaa DNA:n käyttöön geneettisenä materiaalina. Tällaisessa mallissa ( RNA-maailmamallit ) solueliöt ovat omaksuneet kemiallisesti stabiilimman DNA:n, kun taas retrovirukset ovat kehittäneet kyvyn luoda DNA:ta RNA-templaateista.

Hoidon näkymät

Antiretroviraaliset lääkkeet ovat lääkkeitä , joita käytetään retrovirusten, pääasiassa HIV :n , aiheuttamien infektioiden hoitoon . Eri antiretroviraaliset lääkkeet vaikuttavat HIV:n elinkaaren eri vaiheissa. Useiden (yleensä kolmen tai neljän) aniretroviruslääkkeen yhdistelmä tunnetaan erittäin aktiivisena antiretroviraalisena hoitona ( HAART ).

Katso myös

• ihmisen T-lymfotrooppinen virus

Muistiinpanot

1. ↑ Virusten taksonomia  Kansainvälisen virustaksonomian komitean (ICTV) verkkosivustolla .
2. ↑ Sergeev V. A. , Nepoklonov E. A. , Aliper T. I. Virukset ja virusrokotteet. - M .  : Biblionics, 2007. - S. 349. - ISBN 5-98685-012-2 .
3. ↑ Jhon M. Coffin (1992). "Retrovirusten rakenne ja luokitus". kirjassa Jay A. Levy. The Retroviridae (1. painos). New York: Plenum Press. s. 20. ISBN 0-306-44074-1 .
4. ↑ Jhon M. Coffin (1992). "Retrovirusten rakenne ja luokitus". kirjassa Jay A. Levy. The Retroviridae (1. painos). New York: Plenum Press. s. 26-34. ISBN 0-306-44074-1 .
5. ↑ Robert Belshaw; Pereira V; Katzourakis A; Talbot G; Paces J; Burt A; Tristem M. (huhtikuu 2004). "Ihmisen genomin pitkäaikainen uudelleeninfektio endogeenisillä retroviruksilla". Proc Natl Acad Sci USA 101 (14): 4894-4899. doi : 10.1073/pnas.0307800101 . PMID 15044706 .
6. ↑ 1 2 3 Medstrand P, van de Lagemaat L, Dunn C, Landry J, Svenback D, Mager D (2005). "Siirrettävien elementtien vaikutus nisäkkään geenisäätelyn kehitykseen". Cytogenet Genome Res 110 (1-4): 342-352. doi : 10.1159/000084966 . PMID 16093686 .
7. ↑ Svarovskaia ES; Cheslock SR; Zhang W.H.; Hu W.S.; Pathak VK. (tammikuu 2003). "Retrovirusmutaationopeudet ja käänteisen transkriptaasin uskollisuus". Edessä Biosci. 8 :117-134. doi : 10.2741/957 . PMID 12456349 .
8. ↑ Teklemariam, Ephrem | http://mason.gmu.edu/~eteklema/Researchfinal.html%7CHIV  (downlink) lääkeresistenssi ja sen vaikutukset kansanterveyteen.|joRes

Linkit

• Deltaretrovirus  (englanniksi)  (linkki ei saatavilla) . ViralZone . Arkistoitu alkuperäisestä 11. lokakuuta 2016.