retrovírus

Retrovírus a rakovina

Retrovírusy patria do zoznamu patogénov, ktoré sa potenciálne podieľajú na spúšťaní neoplastických foriem: tieto vírusy získali prestížnu úlohu vo výskume genetiky rakoviny u ľudí. Retrovírusy sú už mnoho rokov v centre vedeckej pozornosti, pretože mnohé z nich sú považované za plnohodnotné onkogénne vírusy. Ďalej môžu byť využité na zavedenie génov do cicavčích buniek, preprogramovanie ich aktivity na terapeutické účely (génovú terapiu, potom vloženie dobrých génov do bunky) alebo technologické (užitočná syntéza proteínov).

Retrovírusy, ktoré vstupujú do hostiteľskej bunky, sú schopné konvertovať svoj vlastný genóm z RNA na DNA: pomocou enzýmu reverznej transkriptázy vírus funguje takzvanou retro-transkripčnou transformáciou vírusovej RNA do DNA. Ten je integrovaný do DNA hostiteľskej bunky, ktorá je využitá na syntézu genómu a vírusové štruktúry.

Klasifikácia retrovírusov

Retrovírusy patria až k 5 vírusovým rodinám, z ktorých je najznámejšia retrovírusová .

Vírusy patriace do čeľade Retroviridae sa zakladajú na patologickej rodine a sú rozdelené do troch podskupín :

1. Oncovirus: spôsobujú poškodenie in vitro aj in vivo. Vo všeobecnosti sa retrovírusy tejto kategórie podieľajú na etiopatogenéze nádorových foriem.
2. Spumavírus: aj keď sú zodpovedné za cytopatické účinky in vitro (súbor morfologických zmien predpokladaných bunkou infikovanou vírusom), ich patogenita nebola doteraz preukázaná in vivo. Niektorí autori vkladajú retrovírusový HFV (vírus hepatitídy F) do tejto podrodiny.
3. Lentivírusy: tieto retrovírusy indukujú progresívne poškodenie imunitného a neuronálneho systému.

Patogénne retrovírusy pre ľudí sú:

1. HIV alebo vírus ľudskej imunitnej nedostatočnosti ( vírus ľudskej imunodeficiencie ), patriaci do podrodiny Lentivirus. V tejto kategórii boli identifikované dva sérotypy: HIV-1 a HIV-2. HIV je pôvodcom AIDS.
2. HTLV alebo ľudský T-lymfotropný vírus : patrí do podrodiny Oncovirus. V tejto kategórii boli identifikované dva sérotypy: HTLV-1 a HTLV-2. Retrovírusy patriace do tejto skupiny sú zapojené do spúšťania extrémne závažných patológií, ako je akútna T-bunková leukémia, vlasatobunková leukémia a myelopatie (ochorenia postihujúce miechu).

NA ZÁKLADE GENÓMU A REPRODUKČNÉHO CYKLU sú retrovírusy rozdelené do dvoch makroskupín, nazývaných "skupina VI" a "skupina VII":

1. Jednovláknový retrovírus RNA (skupina VI): HIV vírus je exponentom tejto kategórie. Po vstupe do hostiteľskej bunky podlieha retrovírusový genóm retro-transkripcii a je konvertovaný na DNA enzýmom reverznej transkriptázy. K replikácii týchto retrovírusov dochádza v cytoplazme infikovanej bunky. Následne sa retrovírus, infikujúci jadro, integruje s genómom hostiteľskej bunky (enzýmom integrázy): vírus môže zostať tichý počas premenlivých časových období. V tomto bode sa využíva dvojvláknová DNA na transkripciu mediátorovej RNA (mRNA), z ktorej sa na úrovni ribozómov syntetizujú vírusové proteíny. Novo vytvorené vírusy unikajú z bunky a môžu voľne infikovať susedné bunky a šíriť sa ako požiar.

Pozrite si video

X Pozrite si video na youtube

2. DNA dvojvláknový retrovírus (skupina VII): táto kategória zahŕňa vírus hepatitídy B. Tieto retrovírusy majú genóm dvojvláknovej DNA: raz v cieľovej bunke vírus postupuje z cytoplazmy do jadra. Po príchode sa vírusový genóm zmieša s vírusom hostiteľskej bunky a replikuje sa: „nová“ DNA slúži na produkciu mRNA, ktorá zase produkuje vírusové proteíny. Pre-genómová RNA bude transformovaná do DNA prostredníctvom reverznej transkripcie (uskutočnenej novo syntetizovanými vírusovými enzýmami), ktorá je inkorporovaná do iných neosyntetizovaných vírusových štruktúr: v tomto bode je replikačný cyklus ukončený.

Pozrite si video

X Pozrite si video na youtube

Existuje ďalšia kategória retrovírusov, nazývaná endogénna : tieto vírusy sú integrované s genómom hostiteľskej bunky a sú geneticky prenášané. Inými slovami, endogénne retrovírusy sú schopné infikovať zárodočné bunky, preto môžu byť prenášané vertikálne cez zárodočnú líniu.

Všeobecné charakteristiky

Retrovírusový virión má hrubo guľovitý tvar s priemerom v rozmedzí od 100 do 120 nm. Retrovírusy patriace do čeľade Retroviridae (najlepšie známe) majú genóm pozostávajúci z dvoch jednoreťazcových molekúl RNA s pozitívnou polaritou.

Hoci sú početné, retrovírusy sú si navzájom podobné:

• Všetky retrovírusy majú vonkajšiu lipoproteínovú membránu nazývanú pericapsid alebo obálku
• Enzým reverzná transkriptáza je nevyhnutný na transformáciu genómu z RNA na DNA
• Genóm retrovírusov obsahuje aspoň tri gény nevyhnutné na replikáciu vírusu:
  • GAG ( skupinový špecifický antigén ), ktorého funkciou je kódovanie štrukturálnych proteínov. GAG sú hlavnými zložkami vírusovej kapsidy (2000 až 4000 kópií na virión).
  • POL (znamená polymerázu ), ktorej funkciou je kódovať enzýmy reverznej transkriptázy, proteáz a integráz, ktoré sú vhodné na replikáciu vírusov.
  • ENV (diminutívna obálka ), ktorej funkciou je kódovať membránové proteíny (pericapsid).
  Pred a za týmito génmi nájdeme dve LTR sekvencie, skratku Long Terminal Repeat (umiestnenú na 5 'a 3' provírusového genómu): tieto sekvencie pôsobia ako promótory a polyadenylačné signály, pretože obsahujú niektoré oblasti zapojené do reverznej transkripcie, integrácie a kontroly expresie vírusového genómu.
• Okrem práve opísaných génov genóm retrovírusov obsahuje ďalšie gény nazývané príslušenstvo, ktoré sú nevyhnutné na zvýšenie virulencie a patogenity retrovírusu.