retroviirus

Retroviirus ja vähk

Retroviirused kuuluvad neoplastiliste vormide vallandamisse potentsiaalselt kaasatud patogeenide loetellu: need viirused on saavutanud prestiižse rolli vähi geneetika uuringutes inimestel. Paljude aastate jooksul on retroviirused olnud teadusliku tähelepanu keskmes, sest paljusid neist peetakse täieõiguslikeks onkogeenseteks viirusteks. Lisaks võib neid kasutada geenide sisestamiseks imetajate rakkudesse, nende aktiivsuse ümberplaneerimiseks terapeutilistel eesmärkidel (geeniteraapia, seejärel heade geenide sisestamine rakku) või tehnoloogilisse (kasulikku valgu sünteesi).

Peremeesrakku sisenedes on retroviirused võimelised konverteerima oma genoomi RNA-st DNA-ks: kasutades pöördtranskriptaasi ensüümi abil viirus kasutab nn retro-transkriptsiooni, mis transformeerib viiruse RNA DNA-ks. Viimane on integreeritud peremeesraku DNA-sse, mida kasutatakse genoomide sünteesi ja viirusstruktuuride jaoks.

Retroviiruse klassifikatsioon

Retroviirused kuuluvad 5 viiruse perekonda, millest Retroviridae on kõige tuntum.

Retroviridae perekonda kuuluvad viirused klassifitseeritakse kolme alarühma :

1. Onkoviirus: need kahjustavad nii in vitro kui ka in vivo. Üldiselt on selle kategooria retroviirused seotud kasvaja vormide etiopatogeneesiga.
2. Spumaviirus: kuigi nad vastutavad tsütopaatilise toime eest in vitro (viiruse poolt nakatunud raku poolt võetud morfoloogiliste muutuste kogum), ei ole nende patogeensust veel in vivo näidatud. Mõned autorid sisestavad retroviiruse HFV (hepatiit F viirus) sellesse alamperekonda.
3. Lentiviirused: need retroviirused põhjustavad immuunsüsteemi ja neuronaalsete süsteemide progresseeruvat kahjustust.

Inimeste patogeensed retroviirused on:

1. HIV- viirus või inimese immuunpuudulikkuse viirus ( inimese immuunpuudulikkuse viirus ), mis kuulub Lentivirus alamperekonda. Selles kategoorias on tuvastatud kaks serotüüpi: HIV-1 ja HIV-2. HIV on AIDSi põhjustaja.
2. HTLV või inimese T lümfotroopne viirus : see kuulub Oncoviruse alamperekonda. Selles kategoorias tuvastati kaks serotüüpi: HTLV-1 ja HTLV-2. Sellesse rühma kuuluvad retroviirused on seotud äärmiselt tõsiste patoloogiate, näiteks ägeda T-raku leukeemia, karvrakkude leukeemia ja müelopaatiate (seljaaju mõjutavate haiguste) vallandamisega.

Geeni ja reprodutseeriva tsükli alusel jagunevad retroviirused kaheks makrühmaks, mida nimetatakse vastavalt "rühmaks VI" ja "VII rühmaks":

1. Üheahelaline RNA retroviirus (VI rühm): HIV-viirus on selle kategooria eksponent. Pärast peremeesrakku sisenemist läbib retroviiruse genoos transkriptsiooni ja muundub pöördtranskriptaasi ensüümiks DNA-ks. Nende retroviiruste replikatsioon esineb nakatunud raku tsütoplasmas. Seejärel integreerib tuuma nakatav retroviirus peremeesraku genoomi (integraasi ensüümi poolt): viirus võib muutuva aja jooksul vaikida. Siinkohal kasutatakse sõnumi RNA (mRNA) transkriptsiooniks kaheahelalist DNA-d, millest sünteesitakse viirusvalgud ribosoomi tasandil. Äsja moodustunud virioonid pääsevad rakust välja ja võivad vabalt nakatada naaberrakke, levides nagu tulekahju.

Vaadake videot

X Vaadake videot YouTube'is

2. DNA kaheahelaline retroviirus (rühm VII): see kategooria hõlmab B-hepatiidi viirust, millel on kaheahelaline DNA-genoomi: üks kord sihtmärkrakus paiknev viirus lähtub tsütoplasmast tuuma. Kui siia saabus, seguneb viiruse genoom peremeesraku omaga ja see paljuneb: "uus" DNA teenib mRNA tootmist, mis omakorda toodab viirusvalke. Pregenoomne RNA transformeeritakse DNA-ks pöördtranskriptsiooni (mida teostavad äsja sünteesitud viirusensüümid) kaudu, mis on lisatud teistesse neosünteesitud viirusstruktuuridesse: sel hetkel lõpetatakse replikatsioonitsükkel.

Vaadake videot

X Vaadake videot YouTube'is

On veel üks retroviiruste kategooria, mida nimetatakse endogeenseks : need viirused on integreeritud peremeesraku genoomi ja on geneetiliselt edastatud. Teisisõnu, endogeensed retroviirused on võimelised idurakke nakatama, mistõttu neid saab üle kanda vertikaalselt läbi idutee.

Üldised omadused

Retroviiruse virioonil on kumer-sfääriline kuju, mille diameeter on vahemikus 100 kuni 120 nm. Retroviridae perekonda kuuluvatel retroviirustel (kõige tuntumal) on genoom, mis koosneb kahest üheahelalisest RNA molekulist, millel on positiivne polaarsus.

Kuigi paljud retroviirused on üsna sarnased:

• Kõigil Retroviirustel on väline lipoproteiinmembraan, mida nimetatakse perikapiksiks või ümbrikuks
• Ensüüm pöördtranskriptaas on hädavajalik genoomi transformeerimiseks RNA-st DNA-ks
• Retroviiruste genoom sisaldab vähemalt kolme viiruse replikatsiooniks vajalikku geeni:
  • GAG (grupispetsiifiline antigeen ), mille funktsiooniks on struktuursete valkude koodimine. GAG-id on viiruse kapsiidi põhikomponendid (2000-4000 eksemplari virioni kohta).
  • POL (tähistab polümeraasi ), mille funktsiooniks on viiruse replikatsiooniks kasutatavate pöördtranskriptaasi, proteaaside ja integraaside ensüümide kood.
  • ENV ( ümbriku pisutükk), mille ülesandeks on kodeerida membraanvalke (perikapid).
  Neist geenidest ülesvoolu ja allavoolu leiame kaks LTR-järjestust, pikkade terminali kordamise lühend (proviraalse genoomi 5 'ja 3' juures): need järjestused toimivad promootorite ja polüadenüülimissignaalidena, arvestades, et need sisaldavad mõningaid viiruse genoomi ekspressiooni pöördtranskriptsioonis, integreerimises ja kontrollis osalevad piirkonnad.
• Lisaks hiljuti kirjeldatud geenidele sisaldab retroviiruste genoomi täiendavaid geene, mida nimetatakse tarvikuteks, mis on olulised retroviiruse virulentsuse ja patogeensuse suurendamiseks.