Retrovirus

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 20. april 2022; verifikation kræver 1 redigering .
Retrovirus
videnskabelig klassifikation
Gruppe:Virus [1]Rige:RiboviriaKongerige:PararnaviraeType:ArtverviricotaKlasse:RevtraviricetesBestille:OrterviralesFamilie:Retrovirus
Internationalt videnskabeligt navn
Retroviridae
Underfamilier
  • Orthoretrovirinae
  • Spumaretrovirinae
Baltimore-gruppen
VI: ssRNA-RT-vira

Retrovira [2] [3] ( lat.  Retroviridae , af lat.  retro  -reverse) er en familie af RNA - holdige vira , der hovedsageligt inficerer hvirveldyr. Den mest berømte og aktivt undersøgte repræsentant er den humane immundefektvirus .

Efter at en celle er inficeret med et retrovirus , begynder syntesen af ​​det virale DNA- genom i cytoplasmaet ved at bruge virion -RNA'et som skabelon. Alle retrovira bruger den omvendte transkriptionsmekanisme til at replikere deres genom: det virale enzym revers transkriptase (eller reversetase ) syntetiserer en DNA-streng på den virale RNA-skabelon og fuldender derefter den anden, komplementære streng, på skabelonen af ​​den syntetiserede DNA-streng. Der dannes et dobbeltstrenget DNA-molekyle, som integreres i cellens kromosomale DNA under celledeling , når der ikke er nogen nuklear kappe , (undtagelsen er HIV , hvis DNA aktivt trænger ind i kernen) og derefter tjener som skabelon for syntese af virale RNA-molekyler. Disse RNA'er frigives fra cellekernen og pakkes i cellens cytoplasma i virale kapsider , der kan inficere nye celler.

Ifølge en hypotese kunne retrovira stamme fra retrotransposoner , mobile dele af det eukaryote  genom [4] .

Enhed

Virioner er sfæriske i form, 80-100 nm i størrelse, dækket med en ydre lipoprotein-kappe, som har villi 8-10 nm lang. Inde i det icosahedriske kapsid er et spiralformet ribonukleoprotein . Den ydre skal, kapsidmembran og nukleoid er placeret koncentrisk på sektionen af ​​virion. Følsom over for ether, termolabil, relativt modstandsdygtig over for UV - stråler. Et karakteristisk træk ved familien er tilstedeværelsen i virion af en RNA-afhængig DNA-polymerase, ellers kaldet revers transkriptase. Dette tjente som grundlag for familiens navn (fra lat.  retro  - omvendt). Virioner har 6 strukturelle proteiner, hvoraf 4 er interne (capsid) ikke-glykoliserede og 2 kappe-glycoproteiner.

De vigtigste strukturelle gener, der koder for translationen af ​​proteiner, hvorfra virussen efterfølgende er bygget, er gag (gruppespecifikke antigener), pol (polymerase), env (kappe). Regulatoriske gener inkluderer: tat (transaktivator af alle virale proteiner), rev (virion proteinekspressionsregulator), vif (virion infektiøs faktor), vpr (funktioner forbliver uklare), nef (negativ ekspressionsfaktor), vpx (funktioner ukendte).

Capsidproteiner bærer gruppespecifikke interarts-antigener og er grundlaget for opdelingen af ​​vira i slægter og underslægter. Glycoproteiner er typespecifikke antigener involveret i neutraliseringsreaktionen. Genomet af retrovira er repræsenteret af et enkeltstrenget RNA med en molekylvægt på 7 megadalton og består af to kopier, som hver er et komplet genom og indeholder den samme genetiske information, men det vides ikke, om begge er funktionelle . Nukleinsyren i oncovirus deler homologi med det cellulære DNA af dens værtsart. Virion RNA er ikke-infektiøs. Viralt RNA transskriberes til kovalent bundet dobbeltstrenget DNA, som integreres med cellulært DNA som et DNA- provirus . Et provirus udvundet fra en celle er infektiøst. Mange vira af denne familie forårsager neoplastiske processer, hovedsageligt leukæmier og sarkomer hos en række dyrearter. Normale celler fra nogle dyrearter indeholder integrerede kopier af de tilsvarende typer oncovirus. De viser sig muligvis ikke på nogen måde eller aktiveres af nogle fysiske og kemiske faktorer, og muligvis af infektion med andre oncovirus. Ofte er der defekte vira, der formerer sig ved hjælp af en hjælpevirus. Sendes lodret og vandret.

Livscyklus

Retroviruset deler funktionerne af dets genetiske materiale: den infektiøse funktion, det vil sige funktionen af ​​selvudbredelse, udføres af viralt RNA, og funktionen af ​​ekspression af virale gener og syntesen af ​​RNA-molekyler, som derefter overfører genetisk information til andre celler, udføres af viralt DNA.

En gang inde i cellen under en viral infektion, tjener retroviralt RNA som skabelon for DNA-syntese ved den nu velkendte proces med omvendt transkription. Dette DNA integreres i det genomiske DNA og bliver fra det øjeblik en integreret del af cellens genom. Og virussen bliver en provirus. Et provirus er for en dyrecelle, hvad en profet er for en bakteriel. Ideerne om lysogeni førte tilsyneladende Howard Temin, der sammen med David Baltimore opdagede omvendt transkription, til ideen om en proviral tilstand af retrovira. Med hensyn til informationsindhold adskiller DNA-varianten af ​​retrovirusgenomet sig kun fra RNA-varianten ved, at DNA'et ikke indeholder korte terminale gentagelser, men lange terminale gentagelser, LTR.

Funktioner ved translation af RNA retrovira

Da de er en del af genomisk DNA, transskriberes virale gener under kontrol af LTR.

LTR , lang terminal gentagelser . LTR-sekvenserne inkluderer STR-sekvenserne. Forekomsten af ​​LTR er meget vigtig for ekspressionen af ​​virale gener. De indeholder virale transkriptionelle regulatoriske elementer: promotor, enhancer og andre. For eksempel indeholder nogle vira elementer, der bestemmer afhængigheden af ​​viral transkription af tilstedeværelsen af ​​visse hormoner. LTR'er er de regulatoriske signaler, som virussen bruger til at udnytte den cellulære transkriptionsmaskine til sine egne formål.

Transkriptionsproduktet er viralt RNA i fuld længde. Det skal udsendes. Og her skal virussen løse et sådant problem: det er nødvendigt at syntetisere mange proteiner, men der er kun et RNA. Og i eukaryote celler er RNA'er monocistroniske, det vil sige, at de kun er beregnet til syntese af ét protein. Proteinsyntese begynder i de fleste tilfælde med initieringskodonet tættest på cap-stedet [5] .

Hvis vi ser på den åbne læseramme fra denne nærmeste initieringskodon, vil vi se, at hvis virussen brugte traditionelle ekspressionsmetoder, ville den kun være i stand til at syntetisere GAG-polypeptidet. Og så er der stopkodonen. Hvad med POL og ENV? Derudover er disse polypeptider meget lange, mens virussen indeholder meget kortere. Problemet løses på flere måder.

For det første, ved hjælp af splejsning, transformeres dette ene RNA i vores forenklede version til et andet, kortere. I dette tilfælde er sekvenserne, der koder for ENV-polypeptidet, ved siden af ​​initieringskodonet tættest på cap-stedet og begynder at blive translateret.

For det andet formår de på forskellige måder for forskellige retrovira at omgå stopkodonet efter GAGs åbne læseramme og syntetisere det GAG-POL fusionerede polypeptid, som indeholder sekvenserne af begge grupper af proteiner.

For det tredje bearbejdes og skæres de resulterende lange polypeptider til mange proteiner, som enten fungerer i rollen som regulator, såsom revers transkriptase, eller i rollen som strukturelle, såsom kappeproteiner af modne vira.

Med andre ord bruger retrovira et fleksibelt totalitært system til meget fin regulering af syntesen af ​​en lang række proteiner under kontrol af en enkelt promotor.

Retrovira som vektorer

Retrovira kan anvendes som vektorer, for eksempel i genterapi. Mekanismen for indtrængning i celler ved membranfusion. De har en række fordele: en bred vifte af værter, stabilitet i tilstanden integreret i værtsgenomet. Ulemper: det er svært at opnå en høj titer, inficerer kun delende celler.

Klassifikation

Fra marts 2018 omfatter familien 2 underfamilier med henholdsvis 6 og 5 slægter [6] :

Se også

Noter

  1. ↑ Taxonomy of Viruses  på webstedet International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) .
  2. ↑ Atlas of Medical Microbiology, Virology and Immunology: Lærebog for medicinstuderende / Ed. 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 al. (2021). "ICTV Virus Taksonomi Profile: Retroviridae 2021". J Gen Virol . 102 (12): 001712. doi : 10.1099 /jgv.0.001712 . PMID  34939563 .
  4. ↑ A. Markov. Comparative Genomics kaster lys over oprindelsen af ​​retrovira Arkiveret 12. marts 2008 på Wayback Machine
  5. ↑ Kozak, 1986 (se artikel om Kozak-konsensussekvens )
  6. ↑ Taxonomy of Viruses  på webstedet International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) . (Få adgang: 6. april 2018) .
  7. ↑ 1 2 3 4 Pinevich A. V. , Sirotkin A. K. , Gavrilova O. V. , Potekhin A. A. Virologi: lærebog. - Sankt Petersborg.  : Publishing House of St. Petersburg University, 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. Vira og virale vacciner. - M .  : Biblionics, 2007. - S. 348-351. — ISBN 5-98685-012-2 .

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
Taksonomi
I bibliografiske kataloger
 Typer af RNA
Protein biosyntese
RNA-behandling
Regulering af genekspression
cis-regulerende elementer
Parasitiske elementer
Andet