ретровирус

Ретровирус и рак

Ретровирусите попадат в списъка на патогените, потенциално включени в инициирането на неопластични форми: тези вируси са спечелили престижна роля в изследванията върху генетиката на рака при хората. В продължение на много години ретровирусите са в центъра на научното внимание, тъй като много от тях се считат за онкогенни вируси. Освен това, те могат да бъдат използвани за въвеждане на гени в клетки на бозайници, препрограмиране на тяхната активност за терапевтични цели (генна терапия, след това поставяне на добри гени в клетката) или технологични (синтез на полезни протеини).

Като влязат в клетката гостоприемник, ретровирусите са в състояние да преобразуват своя геном от РНК в ДНК: като се използва ензимната помощ с обратна транскриптаза, вирусът управлява така наречената ретро-транскрипционна трансформираща вирусна РНК в ДНК. Последният се интегрира в ДНК на клетката гостоприемник, която се използва за синтез на геномни и вирусни структури.

Класификация на ретровируса

Ретровирусите принадлежат към 5 вирусни семейства, сред които Retroviridae е най-известната.

НА ОСНОВАТА НА ПАТОГЕННОСТТА?, Вирусите, принадлежащи към семейство Retroviridae, се класифицират в три подсемейства:

1. Онковируси: причиняват увреждания както in vitro, така и in vivo. Като цяло, ретровирусите от тази категория участват в етиопатогенезата на туморните форми.
2. Spumavirus: въпреки че те са отговорни за цитопатичните ефекти in vitro (заедно с морфологични промени, взети от инфектираните с вируса клетки), тяхната патогенност все още не е доказана in vivo. Някои автори включват HFV ретровирус (вирус на хепатит F) в тази подфамилия.
3. Лентивирус: тези ретровируси предизвикват прогресивен компромис на имунната и невроналната система.

Патогенните ретровируси за хората са:

1. ХИВ или вирус на човешка имунна недостатъчност ( човешки имунодефицитен вирус ), принадлежащ към подсемейството на лентивируси. В тази категория са идентифицирани два серотипа: HIV-1 и HIV-2. ХИВ е етиологичен агент на СПИН.
2. HTLV или човешки Т-лимфотропен вирус : той принадлежи към подсемейството на онковирусите. В тази категория са идентифицирани два серотипа: HTLV-1 и HTLV-2. Ретровирусите, принадлежащи към тази група, участват в инициирането на изключително сериозни патологии, като остра Т-клетъчна левкемия, космато-клетъчна левкемия и миелопатия (заболявания, засягащи гръбначния мозък).

НА ОСНОВАТА НА ГЕНОМАТА И РЕПРОДУКТИВНИЯ ЦИКЪЛ, ретровирусите се разделят на две макрогрупи, наречени съответно "група VI" и "група VII":

1. РНК едноверижни ретровируси (група VI): ХИВ вирусът е показател за тази категория. След проникване в клетката гостоприемник, геномът на ретровируса претърпява обратна транскрипция и се превръща в ДНК чрез ензима на обратната транскриптаза. Репликацията на тези ретровируси се осъществява в цитоплазмата на заразената клетка. Впоследствие, ретровирусът, инфектиращ ядрото, се интегрира с генома на клетката гостоприемник (чрез ензимната интеграза): вирусът може да остане безшумен за променливи периоди от време. В този момент, двойно-верижната ДНК се използва за транскрипция на информационната РНК (mRNA), от която - на ниво рибозома - се синтезират вирусните протеини. Новообразуваните вириони излизат от клетката и са свободни да заразят близките клетки, разпространявайки се като горски пожар.

Гледайте видеоклипа

X Гледайте видеоклипа в YouTube

2. ДНК двуверижен ретровирус (група VII): тази категория включва вируса на хепатит B. Тези ретровируси имат двойно-верижен ДНК геном: след като влезе в клетката-мишена, вирусът преминава от цитоплазмата към ядрото. След като пристигна тук, геномът на вируса се смесва с този на клетката гостоприемник и се репликира: "новата" ДНК служи за получаване на иРНК, която от своя страна произвежда вирусни протеини. Прегеномната РНК ще се трансформира в ДНК чрез обратна транскрипция (управлявана от вирусни ензими нео-синтетизирани от вируса), която е включена в другите нео-синтезирани вирусни структури: в този момент цикъла на репликация е прекратен.

Гледайте видеоклипа

X Гледайте видеоклипа в YouTube

Има и друга категория ретровируси, наречена ендогенна : тези вируси са интегрирани с генома на клетката гостоприемник и се предават генетично. С други думи, ендогенните ретровируси са способни да инфектират зародишни клетки, така че те могат да се предават вертикално през зародишната линия.

Общи характеристики

Вирионът на ретровируса има груба сферична форма с диаметър, вариращ от 100 до 120 nm. Ретровирусите, принадлежащи към семейство Retroviridae (най-известният) имат геном, състоящ се от две едноверижни РНК молекули с положителна полярност.

Макар и многобройни, ретровирусите са доста сходни помежду си:

• Всички ретровируси имат външна липопротеинова мембрана, наречена перикапсад или обвивка
• Ензимът на обратната транскриптаза е от съществено значение за трансформиране на генома от РНК в ДНК
• Геномът на ретровируса съдържа най-малко три гена, необходими за репликацията на вируса:
  • GAG ( група специфичен антиген ), чиято функция е да кодира структурните протеини. GAGs са основните компоненти на вирусния капсид (2000 - 4000 копия на вирион).
  • POL (означава полимераза ), чиято функция е да кодира ензимите на обратната транскриптаза, протеазите и интегразите, полезни за вирусна репликация.
  • ENV (миниатюрна обвивка ), чиято функция е да кодира мембранни протеини (перикапсад).
  По-нагоре и надолу от тези гени откриваме две последователности LTR, съкратени за Long Terminal Repeat (разположени при 5 'и 3' на провирусния геном): тези последователности действат като промотор и полиаденилиращ сигнал, тъй като те съдържат някои от тях. области, включени в обратна транскрипция, в интегрирането и контрола на експресия на вирусен геном.
• В допълнение към гените, описани по-горе, геномът на ретровирусите съдържа допълнителни гени, наречени аксесоари, които са от съществено значение за увеличаване на вирулентността и патогенността на ретровируса.