retrowirusy

Retrowirus i rak

Retrowirusy należą do listy patogenów potencjalnie zaangażowanych w wyzwalanie form nowotworowych: wirusy te zyskały prestiżową rolę w badaniach nad genetyką nowotworów u ludzi. Od wielu lat retrowirusy są w centrum uwagi naukowej, ponieważ wiele z nich uważa się za pełnowartościowe wirusy onkogenne. Ponadto mogą być wykorzystane do wprowadzenia genów do komórek ssaków, przeprogramowania ich aktywności do celów terapeutycznych (terapia genowa, następnie wprowadzenie dobrych genów do komórki) lub technologicznych (użyteczna synteza białek).

Wchodząc do komórki gospodarza, retrowirusy są w stanie przekształcić swój własny genom z RNA na DNA: za pomocą enzymu odwrotnej transkryptazy wirus działa tak zwaną transkrypcją retro przekształcając wirusowe RNA w DNA. Ten ostatni jest zintegrowany z DNA komórki gospodarza, który jest wykorzystywany do syntezy genomu i struktur wirusowych.

Klasyfikacja retrowirusowa

Retrowirusy należą do aż 5 rodzin wirusowych, spośród których najbardziej znana jest Retroviridae .

W oparciu o PATOGENICZNOŚĆ? Wirusy należące do rodziny Retroviridae są podzielone na trzy podrodziny :

1. Onkowirus: powodują uszkodzenia zarówno in vitro, jak i in vivo. Ogólnie, retrowirusy tej kategorii biorą udział w etiopatogenezie form nowotworowych.
2. Spumawirus: chociaż są one odpowiedzialne za efekty cytopatyczne in vitro (zestaw zmian morfologicznych założonych przez komórkę zakażoną wirusem), ich patogenność nie została jeszcze wykazana in vivo. Niektórzy autorzy wstawiają retrowirusa HFV (wirus zapalenia wątroby typu F) do tej podrodziny.
3. Lentiwirusy: te retrowirusy indukują postępujące upośledzenie układu odpornościowego i neuronalnego.

Patogenne retrowirusy dla ludzi to:

1. HIV lub ludzki wirus niedoboru odporności ( Human Immunodeficiency Virus ), należący do podrodziny Lentivirus. W tej kategorii zidentyfikowano dwa serotypy: HIV-1 i HIV-2. HIV jest czynnikiem sprawczym AIDS.
2. HTLV lub Human T Lymphotropic virus : należy do podrodziny Oncovirus. W tej kategorii zidentyfikowano dwa serotypy: HTLV-1 i HTLV-2. Retrowirusy należące do tej grupy biorą udział w wywoływaniu bardzo poważnych patologii, takich jak ostra białaczka komórek T, białaczka włochatokomórkowa i mielopatie (choroby dotykające rdzeń kręgowy).

W PODSTAWIE GENOME I CYKLU REPRODUKCYJNEGO retrowirusy dzielą się na dwie makro-grupy, odpowiednio zwane „grupą VI” i „grupą VII”:

1. Jednoniciowy retrowirus RNA (grupa VI): wirus HIV jest wykładnikiem tej kategorii. Po wejściu do komórki gospodarza genom retrowirusa podlega retro-transkrypcji i jest przekształcany w DNA przez enzym odwrotnej transkryptazy. Replikacja tych retrowirusów zachodzi w cytoplazmie zainfekowanej komórki. Następnie retrowirus, infekując jądro, integruje się z genomem komórki gospodarza (przez enzym integrazy): wirus może milczeć przez różne okresy czasu. W tym momencie dwuniciowy DNA jest wykorzystywany do transkrypcji informacyjnego RNA (mRNA), z którego - na poziomie rybosomalnym - syntetyzowane są białka wirusowe. Nowo utworzone wiriony uciekają z komórki i mogą swobodnie infekować sąsiednie komórki, rozprzestrzeniając się jak pożar.

Obejrzyj wideo

X Obejrzyj film na YouTube

2. Dwuniciowy retrowirus DNA (grupa VII): ta kategoria obejmuje wirus zapalenia wątroby typu B. Te retrowirusy mają dwuniciowy genom DNA: raz wewnątrz komórki docelowej wirus przechodzi z cytoplazmy do jądra. Po dotarciu na miejsce genom wirusa miesza się z genomem komórki gospodarza i ulega replikacji: „nowe” DNA służy do produkcji mRNA, który z kolei wytwarza białka wirusowe. Pregenomowy RNA zostanie przekształcony w DNA poprzez odwrotną transkrypcję (wykonaną przez nowo syntetyzowane enzymy wirusowe), która jest włączana do innych neosyntezowanych struktur wirusowych: w tym momencie cykl replikacji zostaje zakończony.

Obejrzyj wideo

X Obejrzyj film na YouTube

Istnieje inna kategoria retrowirusów, nazywana endogenną : wirusy te są zintegrowane z genomem komórki gospodarza i są przekazywane genetycznie. Innymi słowy, endogenne retrowirusy są zdolne do infekowania komórek rozrodczych, dlatego mogą być przenoszone pionowo przez linię zarodkową.

Ogólna charakterystyka

Wirion retrowirusowy ma kształt szorstko-kulisty, o średnicy w zakresie od 100 do 120 nm. Retrowirusy należące do rodziny Retroviridae (najlepiej znane) mają genom składający się z dwóch jednoniciowych cząsteczek RNA o dodatniej polarności.

Chociaż liczne, retrowirusy są dość podobne do siebie:

• Wszystkie retrowirusy mają zewnętrzną błonę lipoproteinową zwaną pericapside lub otoczką
• Enzym odwrotna transkryptaza jest niezbędna do transformacji genomu z RNA w DNA
• Genom retrowirusów zawiera co najmniej trzy geny niezbędne do replikacji wirusa:
  • GAG ( antygen specyficzny dla grupy ), którego funkcją jest kodowanie białek strukturalnych. GAG są głównymi składnikami kapsydu wirusowego (2000-4000 kopii na wirion).
  • POL (oznacza polimerazę ), którego zadaniem jest kodowanie enzymów odwrotnej transkryptazy, proteaz i integraz, przydatnych do replikacji wirusa.
  • ENV (zdrobnienie obwiedni ), którego funkcją jest kodowanie białek błonowych (pericapside).
  W górę i w dół od tych genów znajdujemy dwie sekwencje LTR, akronim Long Terminal Repeat (umiejscowiony w 5 'i 3' genomu prowirusowego): sekwencje te działają jako promotory i sygnały poliadenylacji, ponieważ zawierają niektóre regiony zaangażowane w odwrotną transkrypcję, integrację i kontrolę ekspresji genomu wirusowego.
• Oprócz genów właśnie opisanych genom retrowirusów zawiera dalsze geny zwane akcesoriami, które są niezbędne do zwiększenia wirulencji i patogeniczności retrowirusa.