Deltaretrovirusuri

Deltaretrovirusuri
HTLV-1 și HIV - 1
clasificare stiintifica
Grup:Viruși [1]Tărâm:RiboviriaRegatul:PararnaviraeTip de:ArtverviricotaClasă:RevtraviricetesOrdin:OrterviralesFamilie:RetrovirusuriSubfamilie:OrthoretrovirinaeGen:Deltaretrovirusuri
Denumire științifică internațională
Deltaretrovirus
feluri
Virusul leucemiei bovine _ Virusul limfotrop T primat 1 Virusul limfotrop T uman 1 Virusul T-limfotrop primat 2 Virusul limfotrop T primat 3
Grupul Baltimore
VI: virusuri ssRNA-RT
Sistematică la Wikispecies Imagini la Wikimedia Commons NCBI   153136 EOL   67529

Deltaretroviruses [2] ( lat.  Deltaretrovirus ) este un gen de virusuri din familia retrovirusurilor ( Retroviridae ). Constă din viruși exogeni transmisi orizontal care sunt izolați din mai multe grupuri de mamifere.

Virușii acestui gen sunt viruși ARN care se reproduc în celulele gazdă folosind enzima transcriptaza inversă pentru a forma ADN proviral din genomul lor ARN. ADN-ul este apoi încorporat în genomul gazdei de către o enzimă integrază . Virusul se replic apoi ca parte a ADN-ului celulei gazdă. Virusul însuși își stochează acidul nucleic sub formă de ARNm + (inclusiv 5’-cap și 3’-poli(A) în interiorul virionului ) genomului și servește ca mijloc de livrare a acestui genom către celule, în care caută ca un parazit obligat și începe infecția . Odată ce intră în celula gazdă, catenele de ARN din citosol suferă transcripție inversă și sunt încorporate în genomul gazdă, din care punct ADN-ul retroviral este numit retrovirus. Până când virusul nu a infectat gazda, este dificil de detectat.

Structura virionului

Virionii retrovirus sunt alcătuiți din particule învelite cu un diametru de aproximativ 100 nm. Ele conțin două molecule de ARN monocatenar identice cu lungimea de 7-10 kilobaze. Deși virionii diferitelor retrovirusuri nu împărtășesc aceeași morfologie sau biologie , toate componentele virionilor sunt foarte asemănătoare cu alți membri ai genului [3] .

• Înveliș: alcătuit dintr-un strat dublu lipidic care este derivat din plasmalema gazdei în timpul procesului de înmugurire.
• ARN: constă din ARN dublu catenar. Are un capac la capătul 5' și un poliadenilat la capătul 3'. Genomul ARN are, de asemenea, regiuni terminale necodante care sunt importante în replicare și regiuni interne care codifică proteine ​​virion pentru exprimarea genelor .
  • Capătul 5’ al moleculei de ARN include patru regiuni precum R, U5, PB și L.
    • Regiunea R este o secvență scurtă, repetabilă la fiecare capăt al genomului în timpul transcripției inverse pentru a asigura transferul corect de la capăt la capăt în lanțul în creștere.
    • Regiunea U5, pe de altă parte, este secvența scurtă dintre regiunile R și PB.
    • Regiunea PB constă din 18 baze complementare capătului 3’ al probei de ARNt .
    • Regiunea L este o regiune principală netradusă care oferă semnalul pentru ambalarea ARN-ului genomic.
  • Capătul 3’ include trei regiuni, printre care PP (poliuric), U3 și R.
    • Regiunea PP este modelul pentru sinteza ADN-ului cu catenă plus în timpul transcripției inverse.
    • Regiunea U3 este o secvență între regiunile PP și R care are un semnal pe care provirusul îl poate folosi în transcripție.
    • Regiunea R este secvența repetată de terminare la capătul 3’.
• Proteine: compuse din proteine ​​gag, protează (PR), proteine ​​pol și proteine ​​env.
  • Proteinele Gag sunt principalele componente ale capsidei virale , la 2000-4000 de copii per virion.
  • Proteaza , pe de altă parte, este exprimată diferit în diferite viruși. Funcționează în clivajele proteolitice în timpul maturării virionului pentru a produce proteine ​​gag și pol mature.
  • Proteinele pol sunt responsabile pentru sinteza ADN-ului viral și integrarea în ADN-ul gazdei după infecție.
  • Proteinele env joacă un rol în combinarea și intrarea virionului în celula gazdă [4] .

Reproducere

După ce deltaretrovirusurile și-au inclus propriile lor genomuri în linia de reproducere, genomurile lor sunt transmise generațiilor următoare. Aceste retrovirusuri endogene (ERV), distincte de cele exogene, cuprind acum până la 5-8% din genomul uman [5] . Majoritatea incluziunilor au o funcție necunoscută și sunt adesea denumite „ADN nedorit”.

Rolul în biologia gazdei

Cu toate acestea, mulți retrovirusuri delta endogene joacă roluri importante în biologia gazdei , cum ar fi direcționarea transcripției genelor, diviziunea celulară în timpul dezvoltării placentare în timpul reproducerii embrionare și rezistența la infecțiile retrovirale exogene. Retrovirusurile delta endogene au primit, de asemenea, o atenție specială în studiul stărilor patologice legate imunologic în bolile autoimune precum scleroza multiplă , deși retrovirusurile delta endogene nu s-au dovedit încă a juca un rol cauzal în această boală [6] .

Rolul deltaretrovirusurilor endogene în evoluția genetică umană

Un astfel de rol este explorat într-o lucrare din 2005 [6] . În timp ce se credea că transcripția clasică trece de la ADN la ARN, transcriptaza inversă transcrie ARN la ADN. Termenul „retro” în retrovirusuri se referă la acest proces invers (producția de ADN din ARN) al dogmei centrale a biologiei moleculare . Activitatea transcriptază inversă în afara retrovirusurilor a fost găsită la aproape toate eucariotele , creând posibilitatea producerii și încorporării de noi copii ale retrotranspozonilor în genomul gazdei. Aceste inserții sunt transcrise de enzimele gazdă în noi molecule de ARN care intră în citosol. După aceasta, unele dintre aceste molecule de ARN sunt traduse în proteine ​​virale. De exemplu, gena gag este tradusă într-o moleculă de proteină capsidă, gena pol este tradusă în molecule de transcriptază inversă, iar gena env este tradusă în molecule de proteină de înveliș. Este important de remarcat faptul că orice retrovirus trebuie să „injecteze” propria sa revers transcriptază în capside, în caz contrar, nu poate folosi enzimele celulei infectate pentru a îndeplini sarcina ca urmare a naturii neobișnuite a ADN-ului generat din ARN. [6] .

Natura rezistenței la medicamente

Medicamentele produse comercial care sunt concepute ca inhibitori ai proteazei și transcriptazei inverse pot deveni rapid ineficiente, deoarece secvențele de gene care codifică această protează și transcriptază inversă sunt supuse multor substituții. Astfel de substituții ale bazelor azotate care formează o catenă de ADN pot face proteazele sau transcriptaza inversă dificil de atacat. Substituția aminoacizilor face ca enzimele să fie capabile să evite regimurile medicamentoase, deoarece mutațiile în secvențele genelor pot provoca o modificare fizică sau chimică care le face dificil de detectat cu un medicament. Datorită faptului că transcriptaza inversă nu verifică corectitudinea replicării ADN-ului , retrovirusul mută foarte des. Acest lucru permite virusului să devină rezistent la medicamentele antivirale și împiedică dezvoltarea de vaccinuri și inhibitori eficienți pentru retrovirusuri [7] .

Perspective pentru depășirea rezistenței

Când sunt dezvoltate medicamente care sunt concepute pentru a ataca enzime precum proteaza, producătorii vizează anumite site-uri ale enzimei respective. O modalitate de a ataca aceste ținte ar fi prin hidroliza legăturilor moleculare. Adăugând molecule de apă la un loc al virusului, medicamentul va rupe legăturile anterioare care existau unul cu celălalt. Dacă mai multe dintre aceste legături sunt rupte, acest rezultat poate duce la liză , moartea virusului [8] .

Structura genomului

În mod obișnuit, genomii retrovirusului conțin trei cadre de citire deschise care codifică proteine ​​găsite în virușii maturi: coduri antigene specifice grupului (gag) pentru proteinele de bază și structurale ale virusului; codurile polimerazei (pol) pentru revers transcriptază și integrază; și coduri de plic (env) pentru proteinele de acoperire cu retrovirus.

Provirusuri

Acest ADN poate fi încorporat în genomul gazdei ca un provirus care poate fi transmis celulelor descendențe. În acest fel, unii retrovirusuri sunt capabili să transforme celulele normale în celule canceroase . Unele provirusuri rămân latente în celulă pentru o perioadă lungă de timp înainte de a fi activate de o schimbare a mediului din jurul celulei.

Dezvoltare evolutivă

Cercetările asupra retrovirusurilor au condus pentru prima dată la demonstrarea sintezei ADN-ului din șabloane de ARN , un mod fundamental de transfer al materialului genetic care este observat atât în ​​celulele eucariote, cât și în cele procariote . S-a sugerat că procesele de transcripție ARN-la-ADN utilizate de retrovirusuri ar fi putut conduce inițial la utilizarea ADN-ului ca material genetic. Într-un astfel de model ( modelele lumii ARN ), organismele celulare au adoptat ADN mai stabil din punct de vedere chimic, în timp ce retrovirusurile au dezvoltat capacitatea de a crea ADN din șabloane de ARN.

Perspective de tratament

Medicamentele antiretrovirale sunt medicamente utilizate pentru tratarea infecțiilor cauzate de retrovirusuri, în principal HIV . Diferite clase de medicamente antiretrovirale acționează în diferite etape ale ciclului de viață HIV. Combinația de mai multe (de obicei trei sau patru) medicamente antiretrovirale este cunoscută ca terapie antiretrovială foarte activă ( HAART ).

Vezi și

• virusul T-limfotrop uman

Note

1. ↑ Taxonomia Virușilor  pe site-ul web al Comitetului Internațional pentru Taxonomia Virușilor (ICTV) .
2. ↑ Sergheev V. A. , Nepoklonov E. A. , Aliper T. I. Viruși și vaccinuri virale. - M .  : Biblionică, 2007. - S. 349. - ISBN 5-98685-012-2 .
3. ↑ Jhon M. Coffin (1992). „Structura și clasificarea retrovirusurilor”. în Jay A. Levy. The Retroviridae (ed. I). New York: Plenum Press. pp. 20. ISBN 0-306-44074-1 .
4. ↑ Jhon M. Coffin (1992). „Structura și clasificarea retrovirusurilor”. în Jay A. Levy. The Retroviridae (ed. I). New York: Plenum Press. pp. 26-34. ISBN 0-306-44074-1 .
5. ↑ Robert Belshaw; Pereira V; Katzourakis A; Talbot G; Paces J; Burt A; Tristem M. (aprilie 2004). „Reinfectarea pe termen lung a genomului uman cu retrovirusuri endogene”. 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). „Impactul elementelor transpozabile asupra evoluției reglării genelor de mamifere”. 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. (ianuarie 2003). „Ratele de mutații retrovirale și fidelitatea transcriptazei inverse”. Front Biosci. 8 :117-134. doi : 10.2741/957 . PMID 12456349 .
8. ↑ Teklemariam, Efrem | http://mason.gmu.edu/~eteklema/Researchfinal.html%7CHIV  (downlink) rezistența la medicamente și impactul acesteia asupra sănătății publice.|joRes

Link -uri

• Deltaretrovirus  (engleză)  (link indisponibil) . ViralZone . Arhivat din original pe 11 octombrie 2016.