ретровирус

Ретровирус и рак

Ретровирусы попадают в список патогенных микроорганизмов, потенциально участвующих в запуске опухолевых форм: эти вирусы приобрели престижную роль в исследованиях генетики рака у людей. В течение многих лет ретровирусы находились в центре научного внимания, поскольку многие из них считаются полноценными онкогенными вирусами. Кроме того, их можно использовать для введения генов в клетки млекопитающих, перепрограммирования их активности для терапевтических целей (генная терапия, затем вставка хороших генов в клетку) или технологических (синтез полезного белка).

Попадая в клетку-хозяина, ретровирусы способны преобразовывать свой собственный геном из РНК в ДНК: с помощью фермента обратной транскриптазы вирус управляет так называемой ретро-транскрипцией, превращая вирусную РНК в ДНК. Последний интегрируется в ДНК клетки-хозяина, которая используется для синтеза генома и вирусных структур.

Ретровирусная классификация

Ретровирусы принадлежат целым 5 вирусным семействам, среди которых наиболее известным является ретровирусный .

На основании патогенности? Вирусы, принадлежащие к семейству Retroviridae, подразделяются на три подсемейства :

1. Онковирус: они вызывают повреждения как in vitro, так и in vivo. Как правило, ретровирусы этой категории участвуют в этиопатогенезе опухолевых форм.
2. Спумавирус: хотя они ответственны за цитопатические эффекты in vitro (ряд морфологических изменений, предполагаемых зараженной вирусом клеткой), их патогенность еще не была продемонстрирована in vivo. Некоторые авторы вставляют ретровирус HFV (вирус гепатита F) в это подсемейство.
3. Лентивирусы: эти ретровирусы вызывают прогрессирующее нарушение иммунной и нейронной систем.

Патогенными ретровирусами для человека являются:

1. ВИЧ или вирус иммунодефицита человека ( вирус иммунодефицита человека ), принадлежащий к подсемейству лентивирусов. В этой категории было выявлено два серотипа: ВИЧ-1 и ВИЧ-2. ВИЧ является возбудителем СПИДа.
2. HTLV или человеческий T-лимфотропный вирус : он относится к подсемейству онковирусов. В этой категории были идентифицированы два серотипа: HTLV-1 и HTLV-2. Ретровирусы, принадлежащие к этой группе, участвуют в возникновении чрезвычайно серьезных патологий, таких как острый Т-клеточный лейкоз, волосатоклеточный лейкоз и миелопатии (заболевания, затрагивающие спинной мозг).

НА ОСНОВЕ ГЕНОМА И РЕПРОДУКТИВНОГО ЦИКЛА ретровирусы делятся на две макрогруппы, соответственно называемые «группа VI» и «группа VII»:

1. Ретровирус одноцепочечной РНК (группа VI): вирус ВИЧ является показателем этой категории. После проникновения в клетку-хозяина геном ретровируса подвергается ретротранскрипции и превращается в ДНК ферментом обратной транскриптазы. Репликация этих ретровирусов происходит в цитоплазме инфицированной клетки. Впоследствии ретровирус, заражающий ядро, интегрируется с геномом клетки-хозяина (ферментом интегразы): вирус может молчать в течение различных периодов времени. На этом этапе двухцепочечная ДНК используется для транскрипции мессенджерной РНК (мРНК), из которой - на рибосомном уровне - синтезируются вирусные белки. Вновь образованные вирионы убегают из клетки и могут свободно заражать соседние клетки, распространяясь как лесной пожар.

Смотреть видео

X Смотрите видео на YouTube

2. ДНК двухцепочечного ретровируса (группа VII): в эту категорию входит вирус гепатита В. Эти ретровирусы имеют двухцепочечный геном ДНК: попав внутрь клетки-мишени, вирус переходит из цитоплазмы в ядро. Прибыв сюда, вирусный геном смешивается с геномом клетки-хозяина и реплицируется: «новая» ДНК служит для производства мРНК, которая, в свою очередь, продуцирует вирусные белки. Прегеномная РНК будет преобразована в ДНК посредством обратной транскрипции (выполняемой вновь синтезированными вирусными ферментами), которая включена в другие неосинтезированные вирусные структуры: на этом этапе цикл репликации прекращается.

Смотреть видео

X Смотрите видео на YouTube

Существует еще одна категория ретровирусов, называемых эндогенными : эти вирусы интегрируются в геном клетки-хозяина и передаются генетически. Другими словами, эндогенные ретровирусы способны инфицировать зародышевые клетки, поэтому они могут передаваться вертикально через зародышевую линию.

Общие характеристики

Ретровирусный вирион имеет грубую сферическую форму с диаметром в диапазоне от 100 до 120 нм. Ретровирусы, принадлежащие к семейству Retroviridae (наиболее известные), имеют геном, состоящий из двух одноцепочечных молекул РНК, с положительной полярностью.

Несмотря на многочисленные ретровирусы, они очень похожи друг на друга:

• Все ретровирусы имеют внешнюю липопротеиновую мембрану, называемую перикапсидом или оболочкой
• Фермент обратной транскриптазы необходим для превращения генома из РНК в ДНК
• Геном ретровирусов содержит как минимум три гена, необходимых для репликации вируса:
  • GAG ( групповой специфический антиген ), функция которого заключается в кодировании структурных белков. ГАГ являются основными компонентами вирусного капсида (2000-4000 копий на вирион).
  • POL (расшифровывается как полимераза ), функция которого заключается в кодировании ферментов обратной транскриптазы, протеаз и интеграз, полезных для репликации вируса.
  • ENV (сокращение от оболочки ), функция которого заключается в кодировании мембранных белков (перикапсид).
  Выше и ниже этих генов мы находим две последовательности LTR, сокращение от Long Terminal Repeat (расположенное в 5 'и 3' провирусного генома): эти последовательности действуют как промоторы и сигналы полиаденилирования, учитывая, что они содержат некоторые участки, вовлеченные в обратную транскрипцию, интеграцию и контроль экспрессии вирусного генома.
• Помимо только что описанных генов, геном ретровирусов содержит дополнительные гены, называемые вспомогательными, которые необходимы для повышения вирулентности и патогенности ретровируса.