Retrovírusok

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. április 20-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .
Retrovírusok
tudományos osztályozás
Csoport:Vírusok [1]Birodalom:RiboviriaKirályság:ParanaviraeTípusú:ArtverviricotaOsztály:RevtraviricetesRendelés:OrterviralesCsalád:Retrovírusok
Nemzetközi tudományos név
Retroviridae
Alcsaládok
  • Orthoretrovirinae
  • Spumaretrovirinae
A Baltimore Csoport
VI: ssRNS-RT vírusok

A retrovírusok [2] [3] ( lat.  Retroviridae , lat.  retro szóból  - fordított) az RNS -t tartalmazó vírusok családja, amelyek főként gerinceseket fertőznek meg. A leghíresebb és legaktívabban tanulmányozott képviselője az emberi immunhiány vírus .

Miután a sejtet retrovírussal fertőzték meg , a vírus DNS genomjának szintézise megindul a citoplazmában , a virion RNS -t használva templátként. Minden retrovírus a reverz transzkripciós mechanizmust használja genomja replikálásához: a vírus reverz transzkriptáz (vagy reversetase ) enzim a DNS egyik szálát szintetizálja a vírus RNS templátján, majd a második, komplementer szálat a szintetizált DNS szál templátján fejezi be. Kétszálú DNS-molekula képződik, amely a sejtosztódás során beépül a sejt kromoszómális DNS-ébe , amikor nincs magburok (kivétel a HIV , amelynek DNS-e aktívan behatol a sejtmagba), majd templátként szolgál a sejtmagban. vírus RNS molekulák szintézise. Ezek az RNS-ek felszabadulnak a sejtmagból, és a sejt citoplazmájában víruskapszidokba csomagolódnak , amelyek új sejteket fertőzhetnek meg.

Az egyik hipotézis szerint a retrovírusok retrotranszpozonokból , az eukarióta  genom mobil szakaszaiból származhattak [4] .

Eszköz

A virionok gömb alakúak, 80-100 nm méretűek, külső lipoprotein burokkal borítják, melynek bolyhjai 8-10 nm hosszúak. Az ikozaéderes kapszid belsejében egy helikális ribonukleoprotein található . A külső héj, a kapszid membrán és a nukleoid koncentrikusan helyezkedik el a virion szakaszán. Éterre érzékeny, hőlabilis, viszonylag ellenáll az UV sugárzásnak. A család jellegzetes vonása, hogy a virionban egy RNS-függő DNS polimeráz, más néven reverz transzkriptáz jelen van. Ez szolgált a család nevének alapjául ( lat.  retro szóból  - fordított). A virionok 6 szerkezeti fehérjével rendelkeznek, ebből 4 belső (kapszid) nem glikolizált és 2 burokglikoprotein.

A fehérjék transzlációját kódoló fő szerkezeti gének, amelyekből a vírus később épül, a gag (csoportspecifikus antigének), pol (polimeráz), env (burok). A szabályozó gének a következők: tat (az összes vírusfehérje transzaktivátora), rev (virion fehérje expressziós szabályozó), vif (virion fertőző faktor), vpr (a funkciók továbbra is tisztázatlanok), nef (negatív expressziós faktor), vpx (funkciók ismeretlenek).

A kapszid fehérjék csoportspecifikus interspecies antigéneket hordoznak, és a vírusok nemzetségekre és alnemekre való felosztásának alapját képezik. A glikoproteinek típusspecifikus antigének, amelyek részt vesznek a semlegesítési reakcióban. A retrovírusok genomját egyszálú, 7 megadalton molekulatömegű RNS képviseli, és két kópiából áll, amelyek mindegyike egy teljes genom és ugyanazt a genetikai információt tartalmazza, de nem ismert, hogy mindkettő működőképes-e. . Az onkovírusok nukleinsava homológ a gazdafaj sejtes DNS-ével. A virion RNS nem fertőző. A vírus RNS kovalensen kapcsolt kettős szálú DNS-vé íródik át, amely DNS provírusként integrálódik a sejt DNS-sel . A sejtből kivont provírus fertőző. Ennek a családnak számos vírusa neoplasztikus folyamatokat, főként számos állatfaj leukémiáját és szarkómáját okozza. Egyes állatfajok normál sejtjei a megfelelő típusú onkovírusok integrált másolatait tartalmazzák. Előfordulhat, hogy semmilyen módon nem nyilvánulnak meg, vagy bizonyos fizikai és kémiai tényezők, esetleg más onkovírusok fertőzése aktiválja őket. Gyakran vannak hibás vírusok, amelyek egy segítő vírus segítségével szaporodnak. Függőlegesen és vízszintesen továbbított.

Életciklus

A retrovírus kettéosztja genetikai anyagának funkcióit: a fertőző funkciót, vagyis az önszaporítás funkcióját a vírus RNS, a vírusgének expressziós funkcióját és az RNS molekulák szintézisét, amelyek aztán genetikai információt továbbítanak. más sejtekhez, a vírus DNS végzi.

A vírusfertőzés során a sejtbe jutva a retrovírus RNS templátként szolgál a DNS-szintézishez a ma már jól ismert reverz transzkripciós folyamat révén. Ez a DNS beépül a genomi DNS-be, és ettől a pillanattól kezdve a sejt genomjának szerves részévé válik. És a vírus provírus lesz. A provírus az állati sejt számára olyan, mint a prófág a bakteriális sejt számára. Nyilvánvalóan a lizogén ötletek vezették Howard Temint, aki David Baltimore-ral együtt fedezte fel a fordított transzkripciót, a retrovírusok provirális állapotának ötletéhez. A retrovírus genom DNS-változata információtartalmát tekintve csak annyiban tér el az RNS-variánstól, hogy a DNS nem rövid terminális ismétlődéseket, hanem hosszú terminális ismétlődéseket, LTR-t tartalmaz.

Az RNS retrovírusok transzlációjának jellemzői

A genomi DNS részeként a vírusgéneket az LTR szabályozása alatt írják át.

LTR , hosszú terminál ismétlések . Az LTR szekvenciák magukban foglalják az STR szekvenciákat. Az LTR előfordulása nagyon fontos a vírusgének expressziója szempontjából. Tartalmaznak vírus transzkripciót szabályozó elemeket: promotert, enhanszert és másokat. Például egyes vírusok olyan elemeket tartalmaznak, amelyek meghatározzák a vírustranszkripció függőségét bizonyos hormonok jelenlététől. Az LTR-ek azok a szabályozó jelek, amelyeket a vírus arra használ, hogy saját céljaira kihasználja a sejttranszkripciós gépet.

A transzkripciós termék teljes hosszúságú vírus RNS. Ki kell sugározni. És itt a vírusnak meg kell oldania egy ilyen problémát: sok fehérjét kell szintetizálni, de csak egy RNS van. Az eukarióta sejtekben az RNS-ek monocisztronok, vagyis csak egy fehérje szintézisére szolgálnak. A fehérjeszintézis a legtöbb esetben a cap helyhez legközelebbi iniciációs kodonnal kezdődik [5] .

Ha megnézzük a nyitott leolvasási keretet ebből a legközelebbi iniciációs kodonból, látni fogjuk, hogy ha a vírus hagyományos expressziós módszereket használna, akkor csak a GAG-polipeptidet tudná szintetizálni. És akkor ott van a stopkodon. Mi a helyzet a POL-val és az ENV-vel? Ráadásul ezek a polipeptidek nagyon hosszúak, míg a vírus sokkal rövidebbeket tartalmaz. A probléma több módon is megoldható.

Először splicing segítségével ezt az RNS-t a mi leegyszerűsített változatunkban egy másik, rövidebbé alakítjuk. Ebben az esetben az ENV polipeptidet kódoló szekvenciák a cap helyhez legközelebb eső iniciációs kodon mellett vannak, és elkezdődik a transzláció.

Másodszor, a különböző retrovírusok esetében különböző módon sikerül megkerülniük a stopkodont a GAG nyitott leolvasási kerete után, és szintetizálni a GAG-POL fuzionált polipeptidet, amely mindkét fehérjecsoport szekvenciáját tartalmazza.

Harmadszor, a kapott hosszú polipeptideket feldolgozzák és számos fehérjére vágják, amelyek vagy szabályozó szerepben, például reverz transzkriptáz, vagy strukturális, például érett vírusok burokfehérjéi szerepében működnek.

Más szavakkal, a retrovírusok rugalmas totalitárius rendszert használnak a sokféle fehérje szintézisének nagyon finom szabályozására egyetlen promoter irányítása alatt.

Retrovírusok mint vektorok

A retrovírusok vektorként használhatók, például a génterápiában. A sejtekbe való behatolás mechanizmusa membránfúzióval. Számos előnyük van: a gazdaszervezetek széles köre, a gazda genomjába integrált állapot stabilitása. Hátrányok: nehéz magas titert elérni, csak az osztódó sejteket fertőzi meg.

Osztályozás

2018 márciusában a családba 2 alcsalád tartozik 6, illetve 5 nemzetséggel [6] :

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ Vírusok taxonómiája a Vírusok  Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV) honlapján .
  2. ↑ Orvosi mikrobiológiai, virológiai és immunológiai atlasz: Tankönyv orvostanhallgatóknak / Szerk. A. A. Vorobieva , A. S. Bykova . - M .  : Orvosi Információs Ügynökség, 2003. - S. 132. - ISBN 5-89481-136-8 .
  3. ↑ Coffin J, Blomberg J, Fan H et al. (2021). „ICTV Vírus Taxonómiai Profil: Retroviridae 2021”. J Gen Virol . 102 (12): 001712. doi : 10.1099 /jgv.0.001712 . PMID  34939563 .
  4. ↑ A. Markov. Az összehasonlító genomika rávilágít a retrovírusok eredetére. Archiválva : 2008. március 12. a Wayback Machine -nél
  5. ↑ Kozak, 1986 (lásd a Kozak konszenzusos sorozat cikkét )
  6. ↑ Vírusok taxonómiája a Vírusok  Taxonómiájának Nemzetközi Bizottsága (ICTV) honlapján . (Hozzáférés: 2018. április 6.) .
  7. ↑ 1 2 3 4 Pinevics A. V. , Sirotkin A. K. , Gavrilova O. V. , Potekhin A. A. Virológia: tankönyv. - Szentpétervár.  : St. Petersburg University Publishing House, 2012. - S. 408-410. — ISBN 978-5-288-05328-3 .
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Szergejev V. A. , Nepoklonov E. A. , Aliper T. I. Vírusok és vírusoltások. - M .  : Biblionika, 2007. - S. 348-351. — ISBN 5-98685-012-2 .

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Taxonómia
Bibliográfiai katalógusokban
 Az RNS típusai
Fehérje bioszintézis
RNS feldolgozás
A génexpresszió szabályozása
cisz-szabályozó elemek
Parazita elemek
Egyéb