Retrovirukset

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20. huhtikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . vahvistus vaatii 1 muokkauksen .
Retrovirukset
tieteellinen luokittelu
Ryhmä:Virukset [1]Valtakunta:RiboviriaKuningaskunta:ParanaviraeTyyppi:ArtverviricotaLuokka:RevtraviricetesTilaus:OrterviralesPerhe:Retrovirukset
Kansainvälinen tieteellinen nimi
Retroviridae
Alaperheet
  • Orthoretrovirinae
  • Spumaretrovirinae
Baltimore Group
VI: ssRNA-RT-virukset

Retrovirukset [2] [3] ( lat.  Retroviridae , lat.  retro  - käänteinen) on RNA :ta sisältävä virusperhe , joka infektoi pääasiassa selkärankaisia. Tunnetuin ja aktiivisesti tutkittu edustaja on ihmisen immuunikatovirus .

Kun solu on infektoitu retroviruksella , viruksen DNA -genomin synteesi alkaa sytoplasmassa käyttämällä virionin RNA :ta templaattina. Kaikki retrovirukset käyttävät käänteistranskriptiomekanismia genominsa replikaatioon: virusentsyymi käänteiskopioijaentsyymi (tai reversetaasi ) syntetisoi yhden DNA-juosteen viruksen RNA-templaatissa ja viimeistelee sitten toisen, komplementaarisen juosteen syntetisoidun DNA-juosteen templaatissa. Muodostuu kaksijuosteinen DNA-molekyyli, joka integroituu solun kromosomaaliseen DNA:han solunjakautumisen aikana , kun tuman vaippaa ei ole , (poikkeus on HIV , jonka DNA tunkeutuu aktiivisesti ytimeen) ja toimii sitten mallina viruksen RNA-molekyylien synteesi. Nämä RNA:t vapautuvat solun tumasta ja pakautuvat solun sytoplasmaan viruskapsideihin , jotka voivat infektoida uusia soluja.

Erään hypoteesin mukaan retrovirukset ovat saattaneet olla peräisin retrotransposoneista ,  eukaryoottigenomin liikkuvista osista [4] .

Laite

Virionit ovat muodoltaan pallomaisia, kooltaan 80-100 nm, ja niitä peittää ulompi lipoproteiinivaippa, jossa on 8-10 nm pitkiä villuja. Ikosaedrisen kapsidin sisällä on kierteinen ribonukleoproteiini . Ulkokuori, kapsidikalvo ja nukleoidi sijaitsevat samankeskisesti virionin osassa. Herkkä eetterille, lämpölabiili, suhteellisen kestävä UV - säteitä vastaan. Perheen tyypillinen piirre on RNA-riippuvaisen DNA-polymeraasin, jota muuten kutsutaan käänteiskopioijaksi, läsnäolo virionissa. Tämä oli perustana perheen nimelle ( lat.  retro  - käänteinen). Virioneissa on 6 rakenneproteiinia, joista 4 on sisäisiä (kapsidi) glykoloitumattomia ja 2 vaippaglykoproteiinia.

Tärkeimmät rakennegeenit, jotka koodaavat proteiinien translaatiota, joista virus myöhemmin rakennetaan, ovat gag (ryhmäspesifiset antigeenit), pol (polymeraasi), env (vaippa). Säätelygeenejä ovat: tat (kaikkien virusproteiinien transaktivaattori), rev (virioniproteiinin ilmentymisen säätelijä), vif (virionin tarttuva tekijä), vpr (toiminnot jäävät epäselväksi), nef (negatiivinen ekspressiotekijä), vpx (toiminnot tuntemattomat).

Kapsidiproteiinit kantavat ryhmäspesifisiä lajienvälisiä antigeenejä ja ovat perusta virusten jakautumiselle sukuihin ja alasukuihin. Glykoproteiinit ovat tyyppispesifisiä antigeenejä, jotka osallistuvat neutralointireaktioon. Retrovirusten genomia edustaa yksijuosteinen RNA, jonka molekyylipaino on 7 megadaltonia ja joka koostuu kahdesta kopiosta, joista jokainen on täydellinen genomi ja sisältää saman geneettisen tiedon, mutta ei tiedetä ovatko ne molemmat toimivia. . Onkovirusten nukleiinihapolla on homologiaa isäntälajinsa solu-DNA:n kanssa. Virionin RNA on ei-tarttuva. Viruksen RNA transkriptoituu kovalenttisesti kytketyksi kaksijuosteiseksi DNA:ksi, joka integroituu solun DNA:han DNA- proviruksena . Solusta erotettu provirus on tarttuva. Monet tämän perheen virukset aiheuttavat kasvainprosesseja, pääasiassa useiden eläinlajien leukemioita ja sarkoomia. Joidenkin eläinlajien normaalit solut sisältävät integroituja kopioita vastaavista onkovirustyypeistä. Ne eivät välttämättä ilmene millään tavalla tai ne aktivoituvat joidenkin fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden sekä mahdollisesti muiden onkovirusten aiheuttaman infektion seurauksena. Usein on viallisia viruksia, jotka lisääntyvät auttajaviruksen avulla. Lähetetään pysty- ja vaakasuunnassa.

Elinkaari

Retrovirus jakaa geneettisen materiaalinsa toiminnot: tarttuvan toiminnon eli itselisäystoiminnon suorittaa viruksen RNA ja virusgeenien ilmentämistoiminnon ja RNA-molekyylien synteesin, jotka sitten siirtävät geneettistä tietoa. muihin soluihin, suorittaa viruksen DNA.

Kun retrovirus-RNA on ollut solun sisällä virusinfektion aikana, se toimii mallina DNA-synteesille nyt hyvin tunnetun käänteistranskriptioprosessin avulla. Tämä DNA integroituu genomiseen DNA:han ja siitä hetkestä lähtien siitä tulee kiinteä osa solun genomia. Ja viruksesta tulee provirus. Provirus on eläinsolulle sama kuin profaagi bakteerisolulle. Lysogenian ideat ilmeisesti johtivat Howard Teminin, joka yhdessä David Baltimoren kanssa löysi käänteisen transkription, ajatukseen retrovirusten proviraalisesta tilasta. Retroviruksen genomin DNA-variantti eroaa informaatiosisällöltään RNA-variantista vain siinä, että DNA ei sisällä lyhyitä terminaalitoistoja, vaan pitkiä terminaalisia toistoja, LTR.

RNA-retrovirusten translaation ominaisuudet

Koska virusgeenit ovat osa genomista DNA:ta, ne transkriptoidaan LTR:n ohjauksessa.

LTR , pitkät päätetoistot . LTR-sekvenssit sisältävät STR-sekvenssit. LTR:n esiintyminen on erittäin tärkeä virusgeenien ilmentymiselle. Ne sisältävät viruksen transkription säätelyelementtejä: promoottoria, tehostajaa ja muita. Esimerkiksi jotkut virukset sisältävät elementtejä, jotka määrittävät viruksen transkription riippuvuuden tiettyjen hormonien läsnäolosta. LTR:t ovat säätelysignaaleja, joita virus käyttää hyödyntääkseen solujen transkriptiokonetta omiin tarkoituksiinsa.

Transkriptiotuote on täyspitkä viruksen RNA. Se on lähetettävä. Ja tässä viruksen on ratkaistava tällainen ongelma: on välttämätöntä syntetisoida monia proteiineja, mutta RNA:ta on vain yksi. Ja eukaryoottisoluissa RNA:t ovat monokistronisia, eli ne on tarkoitettu vain yhden proteiinin synteesiin. Proteiinisynteesi alkaa useimmissa tapauksissa aloituskodonilla, joka on lähinnä cap-kohtaa [5] .

Jos katsomme avointa lukukehystä tästä lähimmästä aloituskodonista, näemme, että jos virus käyttäisi perinteisiä ilmentämismenetelmiä, se kykenisi vain syntetisoimaan GAG-polypeptidin. Ja sitten on stop-kodoni. Entä POL ja ENV? Lisäksi nämä polypeptidit ovat hyvin pitkiä, kun taas virus sisältää paljon lyhyempiä. Ongelma ratkaistaan ​​useilla tavoilla.

Ensinnäkin, silmukoinnin avulla tämä yksi RNA muunnetaan yksinkertaistetussa versiossamme toiseksi, lyhyemmäksi. Tässä tapauksessa ENV-polypeptidiä koodaavat sekvenssit ovat lähimpänä cap-kohtaa olevan aloituskodonin vieressä ja alkavat transloitua.

Toiseksi, eri tavoin eri retroviruksilla he onnistuvat ohittamaan lopetuskodonin GAG:n avoimen lukukehyksen jälkeen ja syntetisoivat GAG-POL-fuusioidun polypeptidin, joka sisältää molempien proteiiniryhmien sekvenssit.

Kolmanneksi tuloksena saadut pitkät polypeptidit prosessoidaan ja leikataan moniksi proteiineiksi, jotka toimivat joko säätelyroolissa, kuten käänteiskopioijaentsyymi, tai rakenteellisena roolina, kuten kypsien virusten vaippaproteiineina.

Toisin sanoen retrovirukset käyttävät joustavaa totalitaarista järjestelmää useiden proteiinien synteesin erittäin hienosäätöön yhden promoottorin ohjauksessa.

Retrovirukset vektoreina

Retroviruksia voidaan käyttää vektoreina esimerkiksi geeniterapiassa. Mekanismi soluihin tunkeutumisesta kalvofuusion avulla. Niillä on useita etuja: laaja valikoima isäntiä, isäntägenomiin integroituneen tilan stabiilisuus. Haitat: korkean tiitterin saavuttaminen on vaikeaa, se saastuttaa vain jakautuvat solut.

Luokitus

Maaliskuussa 2018 perheeseen kuuluu 2 alaperhettä, joissa on 6 ja 5 sukua [6] :

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Virusten taksonomia  Kansainvälisen virustaksonomian komitean (ICTV) verkkosivustolla .
  2. ↑ Lääketieteellisen mikrobiologian, virologian ja immunologian atlas: Oppikirja lääketieteen opiskelijoille / Toim. A. A. Vorobieva , A. S. Bykova . - M .  : Medical Information Agency, 2003. - S. 132. - ISBN 5-89481-136-8 .
  3. ↑ Coffin J, Blomberg J, Fan H et ai. (2021). "ICTV Virus Taxonomy Profile: Retroviridae 2021". J Gen Virol . 102 (12): 001712. doi : 10.1099 /jgv.0.001712 . PMID  34939563 .
  4. ↑ A. Markov. Vertaileva genomiikka valaisee retrovirusten alkuperää Arkistoitu 12. maaliskuuta 2008 Wayback Machinessa
  5. ↑ Kozak, 1986 (katso Kozakin konsensussekvenssiartikkeli )
  6. ↑ Virusten taksonomia  Kansainvälisen virustaksonomian komitean (ICTV) verkkosivustolla . (Käytetty: 6. huhtikuuta 2018) .
  7. ↑ 1 2 3 4 Pinevich A. V. , Sirotkin A. K. , Gavrilova O. V. , Potekhin A. A. Virologia: oppikirja. - Pietari.  : Pietarin yliopiston kustantamo, 2012. - S. 408-410. — ISBN 978-5-288-05328-3 .
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Sergeev V. A. , Nepoklonov E. A. , Aliper T. I. Virukset ja virusrokotteet. - M .  : Biblionics, 2007. - S. 348-351. — ISBN 5-98685-012-2 .

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Taksonomia
Bibliografisissa luetteloissa
 RNA:n tyypit
Proteiinin biosynteesi
RNA:n käsittely
Geeniekspression säätely
cis-säätelyelementtejä
Parasiittiset elementit
muu