Retrovirus

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retrovirus
clasificación cientifica
Grupo:virus [1]Reino:riboviriaReino:PararnaviraeTipo de:arteverviricotaClase:RevtraviricetesOrdenar:OrterviralesFamilia:retrovirus
nombre científico internacional
retroviridae
subfamilias
  • Orthoretrovirinae
  • Spumaretrovirinae
el grupo de baltimore
VI: virus ssRNA-RT

Los retrovirus [2] [3] ( lat.  Retroviridae , del lat.  retro  - reverso) son una familia de virus que contienen ARN que infectan principalmente a los vertebrados. El representante más famoso y activamente estudiado es el virus de la inmunodeficiencia humana .

Después de que una célula se infecta con un retrovirus , la síntesis del genoma del ADN viral comienza en el citoplasma utilizando el ARN del virión como molde. Todos los retrovirus utilizan el mecanismo de transcripción inversa para replicar su genoma: la enzima viral transcriptasa inversa (o reversatasa ) sintetiza una cadena de ADN en la plantilla de ARN viral y luego completa la segunda cadena complementaria en la plantilla de la cadena de ADN sintetizada. Se forma una molécula de ADN de doble cadena, que se integra en el ADN cromosómico de la célula durante la división celular , cuando no hay envoltura nuclear , (la excepción es el VIH , cuyo ADN penetra activamente en el núcleo) y luego sirve como molde para la síntesis de moléculas de ARN viral. Estos ARN se liberan del núcleo celular y en el citoplasma de la célula se empaquetan en cápsides virales que pueden infectar nuevas células.

Según una hipótesis, los retrovirus podrían haberse originado a partir de retrotransposones , secciones móviles del  genoma eucariótico [4] .

Dispositivo

Los viriones son de forma esférica, de 80 a 100 nm de tamaño, cubiertos con una envoltura externa de lipoproteínas, que tiene vellosidades de 8 a 10 nm de largo. Dentro de la cápside icosaédrica hay una ribonucleoproteína helicoidal . La capa exterior, la membrana de la cápside y el nucleoide están ubicados concéntricamente en la sección del virión. Sensible al éter, termolábil, relativamente resistente a los rayos UV . Un rasgo característico de la familia es la presencia en el virión de una polimerasa de ADN dependiente de ARN, también llamada transcriptasa inversa. Esto sirvió de base para el nombre de la familia (del lat.  retro  - reverso). Los viriones tienen 6 proteínas estructurales, de las cuales 4 son glicoproteínas internas (cápside) no glicosiladas y 2 glicoproteínas de la cubierta.

Los principales genes estructurales que codifican la traducción de proteínas a partir de las cuales se construye posteriormente el virus son gag (antígenos específicos de grupo), pol (polimerasa), env (envoltura). Los genes reguladores incluyen: tat (transactivador de todas las proteínas virales), rev (regulador de la expresión de la proteína del virión), vif (factor infeccioso del virión), vpr (las funciones aún no están claras), nef (factor de expresión negativo), vpx (funciones desconocidas).

Las proteínas de la cápside transportan antígenos entre especies específicos de grupo y son la base para la división de virus en géneros y subgéneros. Las glicoproteínas son antígenos específicos de tipo implicados en la reacción de neutralización. El genoma de los retrovirus está representado por un ARN monocatenario con un peso molecular de 7 megadaltons y consta de dos copias, cada una de las cuales es un genoma completo y contiene la misma información genética, pero no se sabe si ambas son funcionales. . El ácido nucleico de los oncovirus comparte homología con el ADN celular de su especie huésped. El ARN del virión no es infeccioso. El ARN viral se transcribe en ADN de doble cadena unido covalentemente, que se integra con el ADN celular como un provirus de ADN . Un provirus extraído de una célula es infeccioso. Muchos virus de esta familia provocan procesos neoplásicos, principalmente leucemias y sarcomas de varias especies animales. Las células normales de algunas especies animales contienen copias integradas de los correspondientes tipos de oncovirus. Es posible que no se manifiesten de ninguna manera o que se activen por algunos factores físicos y químicos, y posiblemente por la infección con otros oncovirus. A menudo hay virus defectuosos que se multiplican con la ayuda de un virus auxiliar. Transmitido vertical y horizontalmente.

Ciclo de vida

El retrovirus bifurca las funciones de su material genético: la función infecciosa, es decir, la función de autopropagación, la realiza el ARN viral, y la función de expresión de genes virales y la síntesis de moléculas de ARN, que luego transfieren información genética. a otras células, lo realiza el ADN viral.

Una vez dentro de la célula durante una infección viral, el ARN retroviral sirve como molde para la síntesis de ADN mediante el ya conocido proceso de transcripción inversa. Este ADN se integra en el ADN genómico ya partir de ese momento se convierte en parte integrante del genoma de la célula. Y el virus se convierte en un provirus. Un provirus es para una célula animal lo que un profago es para una bacteriana. Las ideas de la lisogenia, al parecer, llevaron a Howard Temin, quien junto a David Baltimore descubrió la transcripción inversa, a la idea de un estado proviral de los retrovirus. En términos de contenido informativo, la variante de ADN del genoma del retrovirus difiere de la variante de ARN solo en que el ADN no contiene repeticiones terminales cortas, sino repeticiones terminales largas, LTR.

Características de la traducción de los retrovirus de ARN

Al ser parte del ADN genómico, los genes virales se transcriben bajo el control de LTR.

LTR , repeticiones terminales largas . Las secuencias LTR incluyen las secuencias STR. La aparición de LTR es muy importante para la expresión de genes virales. Contienen elementos reguladores de la transcripción viral: promotor, potenciador y otros. Por ejemplo, algunos virus contienen elementos que determinan la dependencia de la transcripción viral de la presencia de ciertas hormonas. Los LTR son las señales reguladoras que utiliza el virus para explotar la máquina de transcripción celular para sus propios fines.

El producto de transcripción es ARN viral completo. Debe ser transmitido. Y aquí el virus necesita resolver tal problema: es necesario sintetizar muchas proteínas, pero solo hay un ARN. Y en las células eucariotas, los ARN son monocistrónicos, es decir, están destinados a la síntesis de una sola proteína. La síntesis de proteínas en la mayoría de los casos comienza con el codón de iniciación más cercano al sitio cap [5] .

Si observamos el marco de lectura abierto desde este codón de iniciación más cercano, veremos que si el virus usara métodos tradicionales de expresión, solo sería capaz de sintetizar el polipéptido GAG. Y luego está el codón de parada. ¿Qué pasa con POL y ENV? Además, estos polipéptidos son muy largos, mientras que el virus contiene otros mucho más cortos. El problema se resuelve de varias maneras.

Primero, con la ayuda del empalme, este ARN se transforma en nuestra versión simplificada en otra más corta. En este caso, las secuencias que codifican el polipéptido ENV están al lado del codón de iniciación más cercano al sitio cap y comienzan a traducirse.

En segundo lugar, de diferentes maneras para diferentes retrovirus, logran eludir el codón de parada después del marco de lectura abierto de GAG ​​y sintetizan el polipéptido fusionado GAG-POL, que contiene las secuencias de ambos grupos de proteínas.

En tercer lugar, los polipéptidos largos resultantes se procesan y se cortan en muchas proteínas, que funcionan en el papel regulador, como la transcriptasa inversa, o en el papel estructural, como las proteínas de la cubierta de los virus maduros.

En otras palabras, los retrovirus usan un sistema totalitario flexible para una regulación muy fina de la síntesis de una amplia variedad de proteínas bajo el control de un solo promotor.

Retrovirus como vectores

Los retrovirus se pueden usar como vectores, por ejemplo, en terapia génica. El mecanismo de penetración en las células por fusión de membranas. Tienen una serie de ventajas: una amplia gama de huéspedes, estabilidad en el estado integrado en el genoma del huésped. Inconvenientes: es difícil conseguir un título alto, solo infecta células en división.

Clasificación

A marzo de 2018, la familia incluye 2 subfamilias con 6 y 5 géneros, respectivamente [6] :

Véase también

Notas

  1. ↑ Taxonomy of Viruses  en el sitio web del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) .
  2. ↑ Atlas de Microbiología Médica, Virología e Inmunología: Libro de texto para estudiantes de medicina / Ed. A. A. Vorobieva , A. S. Bykova . - M.  : Agencia de Información Médica, 2003. - S. 132. - ISBN 5-89481-136-8 .
  3. ↑ Coffin J, Blomberg J, Fan H et al. (2021). “Perfil taxonómico del virus ICTV: Retroviridae 2021”. J Gen Virol . 102 (12): 001712. doi : 10.1099 /jgv.0.001712 . PMID  34939563 .
  4. ↑ A.Markov. La genómica comparativa arroja luz sobre el origen de los retrovirus . Archivado el 12 de marzo de 2008 en Wayback Machine .
  5. ↑ Kozak, 1986 (ver el artículo de secuencia de consenso de Kozak )
  6. ↑ Taxonomy of Viruses  en el sitio web del Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) . (Consulta: 6 de abril de 2018) .
  7. ↑ 1 2 3 4 Pinevich A. V. , Sirotkin A. K. , Gavrilova O. V. , Potekhin A. A. Virología: libro de texto. - San Petersburgo.  : Editorial de la Universidad de San Petersburgo, 2012. - S. 408-410. — ISBN 978-5-288-05328-3 .
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Sergeev V. A. , Nepoklonov E. A. , Aliper T. I. Virus y vacunas virales. - M.  : Biblionics, 2007. - S. 348-351. — ISBN 5-98685-012-2 .

Literatura

Enlaces

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