Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Лентивирус
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство :Рибовирия
Королевство:Парарнавиры
Тип:Artverviricota
Класс:Revtraviricetes
Заказ:Ортервиралес
Семья:Retroviridae
Подсемейство:Orthoretrovirinae
Род:Лентивирус
Типовой вид
Вирус иммунодефицита человека 1
Разновидность

Лентивирус является родом из ретровирусов , которые вызывают хронические и смертельные заболеванияхарактеризующиеся длинными инкубационные периоды , у человека и других видов млекопитающих. [1] Самый известный лентивирус - вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД . Лентивирусы также содержатся у обезьян, коров , коз, лошадей, кошек и овец. [1] Недавно лентивирусы были обнаружены у обезьян, лемуров, малайских летающих лемуров (не настоящих лемуров и не приматов), кроликов и хорьков. Лентивирусы и их хозяева распространены по всему миру. Лентивирусы могут интегрировать значительное количество вирусных кДНК в ДНК в клетке - хозяине , и может эффективно заразить неделящиеся клетки, таким образом , они являются одним из наиболее эффективных способов доставки генов . [2] Лентивирусы могут стать эндогенными (ERV), интегрируя свой геном в геном зародышевой линии хозяина , так что отныне вирус наследуется потомками хозяина.

Классификация [ править ]

Выделяются пять серогрупп лентивирусов, отражающих позвоночных-хозяев, с которыми они связаны (приматы, овцы и козы, лошади, домашние кошки и крупный рогатый скот). [3] В приматы лентивирусов отличаются использованием CD4 белка в качестве рецептора и отсутствие dUTPase . [4] Некоторые группы имеют перекрестно-реактивные gag- антигены (например, лентивирусы овец , коз и кошек ). Антитела Задержка антигенов у львов и других крупных кошачьих указывает на существование еще одного еще не идентифицированного вируса, родственного лентивирусу кошек и лентивирусам овец / коз.

Морфология [ править ]

В вирионах окружены, слегка плеоморфные , сферический и измерить 80-100 нм в диаметре. Выступы оболочки делают поверхность шероховатой, или крошечные шипы (около 8 нм) могут быть равномерно распределены по поверхности. В нуклеокапсидах (ядра) изометричны. В нуклеоидах являются концентрическими и палочковидными, или в форме усеченного конуса. [5]

Организация и репликация генома [ править ]

Как и все ретровирусы, лентивирусы имеют гены gag , pol и env , кодирующие вирусные белки в следующем порядке: 5´- gag - pol - env -3´. Однако, в отличие от других ретровирусов, лентивирусы имеют два регуляторных гена , tat и rev . Они также могут иметь дополнительные вспомогательные гены в зависимости от вируса (например, для ВИЧ-1: vif , vpr , vpu , nef ), продукты которых участвуют в регуляции синтеза и обработки вирусной РНК и других репликативных функциях. Концевой повтор Длинный (LTR) , составляет около 600нт длиной, из которых область U3 , составляет 450, то R последовательность 100 и область U5 около 70 нуклеотидов длиной.

Ретровирусы несут в своих капсидах специфические белки, которые обычно связаны с геномом РНК. Эти белки обычно участвуют на ранних стадиях репликации генома и включают обратную транскриптазу и интегразу.. Обратная транскриптаза представляет собой кодируемую вирусом РНК-зависимую ДНК-полимеразу. Фермент использует геном вирусной РНК в качестве матрицы для синтеза комплементарной копии ДНК. Обратная транскриптаза также обладает активностью РНКазыH в отношении разрушения РНК-матрицы. Интеграза связывает как вирусную кДНК, генерируемую обратной транскриптазой, так и ДНК хозяина. Интеграция обрабатывает LTR перед вставкой вирусного генома в ДНК хозяина. Tat действует как трансактиватор во время транскрипции, усиливая инициацию и удлинение. Реагирующий на Rev элемент действует посттранскрипционно, регулируя сплайсинг мРНК и транспорт в цитоплазму. [6]

Протеом [ править ]

Дополнительная информация: Структура и геном ВИЧ § Организация генома

Протеом лентивируса состоит из пяти основных структурных белков и 3-4 неструктурных белков (3 у лентивирусов приматов). [ какой? ]

Структурные белки, перечисленные по размеру:

  1. Gp120 поверхностный белок оболочки SU, кодируемый вирусным геном env . 120000 Да ( Дальтон ).
  2. Трансмембранный белок оболочки Gp41 TM, также кодируемый вирусным геном env . 41000 Да.
  3. Р24 капсидный белок СА, кодируемый вирусным геном затычки . 24000 Да.
  4. Матричный белок P17 MA, также кодируемый gag . 17000 Да.
  5. Капсидный белок Р7 / Р9 NC, также кодируемый gag . 7000-11000 Да.

В белках оболочки SU и TM являются гликозилированными по крайней мере , в некоторых лентивирусах (ВИЧ, SIV), если не все из них. Гликозилирование, по-видимому, играет структурную роль в сокрытии и изменении антигенных сайтов, необходимых хозяину для создания ответа иммунной системы.

Ферменты:

  1. Обратная транскриптаза RT кодируется геном pol . Размер белка 66000 Да.
  2. Интеграза ИН также кодируется геном pol . Размер белка 32000 Да.
  3. Протеаза PR, кодируемая геном pro (часть гена pol в некоторых вирусах).
  4. dUTPase DU, кодируемая геном pro (часть гена pol в некоторых вирусах), роль которого до сих пор неизвестна. Размер белка 14000 Да.

Регуляторные белки генов:

  1. Tat : основной трансактиватор
  2. Rev : важен для синтеза основных вирусных белков

Дополнительные белки:

  1. Nef : отрицательный фактор
  2. Vpr : регуляторный белок
  3. Vif : ингибитор APOBEC3
  4. Vpu / Vpx : уникально для каждого типа ВИЧ
  5. p6: часть кляпа

Антигенные свойства [ править ]

Серологические отношения: детерминанты антигена зависят от типа и группы. Детерминанты антигена, обладающие типоспецифической реактивностью, находятся на конверте. Детерминанты антигена, которые обладают типоспецифической реактивностью и участвуют в опосредованной антителами нейтрализации, обнаруживаются на гликопротеинах . Перекрестная реактивность была обнаружена среди некоторых видов одного и того же серотипа, но не между представителями разных родов. Классификация представителей этого таксона редко основывается на их антигенных свойствах.

Эпидемиология [ править ]

  • Симптомы и диапазон хозяев: хозяева вируса встречаются в отрядах приматов (люди, обезьяны и обезьяны), Carnivora (кошки, собаки и другие плотоядные животные), Perissodactyla и Artiodactyla (одно- и двупалые копытные млекопитающие).
  • Передача : передается без использования вектора .
  • География распространения: по всему миру.

Физико-химические и физические свойства [ править ]

  • Общий
    • Плавучая плотность 1.16-1.18 г см -3 в сахарозе
    • Вирионы, чувствительные к теплу, моющим средствам и формальдегиду
    • Инфекционность не зависит от УФ-излучения

Классифицируется как имеющий морфологию класса C

Лентивирусная доставка сконструированных кшРНК и механизм РНК-интерференции в клетках млекопитающих .
  • Нуклеиновая кислота
    • Вирионы содержат 2% нуклеиновой кислоты
    • Геном состоит из димера
    • Вирионы содержат по одной молекуле (каждой) линейной одноцепочечной РНК с положительным смыслом .
    • Общая длина генома одного мономера составляет 8-10 тыс. Нуклеотидов (в зависимости от вируса).
    • Последовательность генома имеет концевые повторяющиеся последовательности; длинные концевые повторы (LTR) (около 600 н.)
    • 5 'конец генома имеет крышку
    • Кеп-последовательность типа 1 m7G5ppp5'GmpNp
    • 3'-конец каждого мономера имеет поли (А) тракт.
    • 2 копии упакованы на частицу (удерживаются вместе основанием Уотсона-Крика с образованием димера).
  • Всего 11 белков
    • Вирионы содержат 60% белка
    • К настоящему времени обнаружено пять (основных) структурных белков вириона.
  • Липиды : вирионы содержат 35% липидов .
  • Углеводы : другие соединения, обнаруженные в частицах 3% углеводов.

Использовать в качестве векторов доставки генов [ править ]

Основная статья: Лентивирусный вектор в генной терапии

Лентивирус - это прежде всего инструмент исследования, используемый для введения генного продукта в системы in vitro или модели на животных. В настоящее время предпринимаются широкомасштабные совместные усилия по использованию лентивирусов для блокирования экспрессии определенного гена с использованием технологии интерференции РНК в высокопроизводительных форматах. [7] И наоборот, лентивирусы также используются для стабильной сверхэкспрессии определенных генов, что позволяет исследователям исследовать эффект повышенной экспрессии генов в модельной системе.

Другое распространенное применение - использование лентивируса для введения нового гена в клетки человека или животных. Например, модель гемофилии мышей корректируется путем экспрессии тромбоцитарного фактора VIII дикого типа , гена, мутировавшего при гемофилии человека. [8] Лентивирусная инфекция имеет преимущества перед другими методами генной терапии, включая высокоэффективное инфицирование делящихся и неделящихся клеток, долговременную стабильную экспрессию трансгена и низкую иммуногенность. Лентивирусы также успешно использовались для трансдукции мышей с диабетом геном, кодирующим PDGF (фактор роста тромбоцитов), [9]терапия, рассматриваемая для использования на людях. Наконец, лентивирусы также использовались для индукции иммунного ответа против опухолевых антигенов. [10] Эти методы лечения, как и большинство современных экспериментов по генной терапии, выглядят многообещающими, но еще не признаны безопасными и эффективными в контролируемых исследованиях на людях. Гаммаретровирусные и лентивирусные векторы к настоящему времени использовались в более чем 300 клинических испытаниях, посвященных вариантам лечения различных заболеваний. [11]

См. Также [ править ]

  • Висна вирус

Заметки [ править ]

  1. ^ a b "Что такое лентивирус?" . News-Medical.net . 2010-05-19 . Проверено 30 ноября 2015 .
  2. ^ Кокрелл, Адам С .; Кафри, Тал (2007-07-01). «Доставка генов лентивирусными векторами». Молекулярная биотехнология . 36 (3): 184–204. DOI : 10.1007 / s12033-007-0010-8 . ISSN 1073-6085 . PMID 17873406 . S2CID 25410405 .   
  3. ^ Махи, Brian WJ (2009-02-26). Словарь вирусологии . Академическая пресса. ISBN 9780080920368.
  4. ^ Piguet, V .; Schwartz, O .; Le Gall, S .; Троно, Д. (1999-04-01). «Подавление CD4 и MHC-I лентивирусами приматов: парадигма модуляции рецепторов клеточной поверхности». Иммунологические обзоры . 168 : 51–63. DOI : 10.1111 / j.1600-065x.1999.tb01282.x . ISSN 0105-2896 . PMID 10399064 .  
  5. ^ «ViralZone: лентивирус» . viralzone.expasy.org . Проверено 30 ноября 2015 .
  6. ↑ Гилберт, Джеймс Р. и Флосси Вонг-Стаал. «ВИЧ-2 и векторные системы SIV». Лентивирусные векторные системы для переноса генов. Эд. Гэри Л. Бухшахер. Джорджтаун, Техас: Eurekah.com, 2003. https://books.google.com/books?id=59FuGsgsI5wC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
  7. ^ шРНК - короткая шпильочная РНК
  8. ^ Ши К., Уилкокс Д.А., Фахс С.А. и др. (Февраль 2007 г.). «Опосредованная лентивирусами тромбоцитарная генная терапия фактора VIII при гемофилии А у мышей» . J. Thromb. Гемост . 5 (2): 352–61. DOI : 10.1111 / j.1538-7836.2007.02346.x . PMID 17269937 . 
  9. ^ Ли Дж. А., Конеджеро Дж. А., Мейсон Дж. М. и др. (Август 2005 г.). «Лентивирусная трансфекция геном PDGF-B улучшает заживление диабетических ран». Пласт. Реконстр. Surg . 116 (2): 532–8. DOI : 10.1097 / 01.prs.0000172892.78964.49 . PMID 16079687 . S2CID 8628077 .  
  10. ^ Касадо, Хавьер Гарсия; Янда, Йозеф; Вэй, Джо; Шапат, Лоуренс; Коломбетти, Сара; Алвес, Педро; Риттер, Герд; Айюб, Маха; Валмори, Данила; Чен, Вейсан; Леви, Фредерик (2008). «Лентивекторная иммунизация индуцирует опухолевые антиген-специфические В- и Т-клеточные ответы in vivo» . Европейский журнал иммунологии . 38 (7): 1867–1876. DOI : 10.1002 / eji.200737923 . ISSN 1521-4141 . PMID 18546142 .  
  11. ^ Курт, R; Баннерт, Н., ред. (2010). Ретровирусы: молекулярная биология, геномика и патогенез . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-55-4.

Ссылки [ править ]

  • Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Шеррис Медицинская микробиология: Введение в инфекционные заболевания (4-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу Хилл. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  • Деспорт, М., изд. (2010). Лентивирусы и макрофаги: молекулярные и клеточные взаимодействия . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-60-8.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Таксономия лентивирусов ICTV
  • «Лентивирусы копытных. I. Общие характеристики, история и распространенность» (PDF) . Болгарский журнал ветеринарной медицины . 9 (3): 175–181. 2006 г.
  • Тим Рэйвенскрофт (2008-06-15). «Находятся ли лентивирусные векторы на пороге прорыва?» . Новости генной инженерии и биотехнологии . Мэри Энн Либерт, Inc., стр. 54–55 . Проверено 6 июля 2008 . (подзаголовок) Быстро развивающиеся технологии могут лечить гемофилию, СПИД и рак

Внешние ссылки [ править ]

  • Viralzone : лентивирус