Lentivirukset

Lentivirukset
HI -virus, graafinen
Järjestelmällisyys
Luokitus : Virukset Valtakunta : Riboviria Empire : Pararnavirae Pylum : Artverviricota Luokka : Revtraviricetes Tilaa : Ortervirales Perhe : Retroviridae Alaperhe : Orthoretrovirinae Tyylilaji : Lentivirus
Taksonomiset ominaisuudet
Baltimore : Ryhmä 6
Tieteellinen nimi
Lentivirus
Vasen
NCBI  -taksonomia: 11646 ViralZone ( ExPASy , SIB): 264 ICTV -taksonihistoria: 201905025 ICTVdB Viruskoodi : 00.061.1.06

Lentivirukset ovat vaipallisia yhdessä (+) - juosteen RNA-viruksia , (ss (+) RNA: ta) ja muodostavat suvun (suku) lentivirusta sisällä perhe (biologia) on retrovirusten ( Retroviridae ). Nimi lentivirukset (hitaat virukset) on johdettu latinalaisesta lentusta 'hidas' , koska monet näistä viruksista aiheuttavat hitaasti eteneviä, kroonisesti rappeutuvia sairauksia. Toiset eivät aiheuta sairauksia isännässään . Lentivirukset ovat hyvin lajikohtaisia ja niitä on toistaiseksi havaittu vain eri nisäkäslajeilla . Lentivirukset pysyvät isännässä koko elämän ajan, koska ne voivat ohittaa immuunijärjestelmän puolustusmekanismit . Toisin kuin muut retrovirukset, ne voivat myös tartuttaa ei-jakautuvia eukaryoottisoluja . Lentivirusten tunnetuin edustaja on ihmisen immuunikatovirus (HIV).

tarina

1904 sekoitettiin hevosen tarttuvaanemiaan ( hevosen tarttuva anemia ), joka kuvattiin ensimmäisenä lentivirussairauden laukaisemana. Kuitenkin taudin aiheuttava hevosen tarttuva anemiavirus (EIAV) löydettiin vasta paljon myöhemmin.

Maedi Visna tauti ensin havaittiin vuonna lampaiden vuonna Islannissa vuonna 1930 ja 1940, ja aiheuttavalle virukselle kuvattiin 1950-luvulla ensimmäisenä lentivirus The Maedi Visnaa virus tai MVV lyhyitä. Tässä yhteydessä kuvaaja Björn Sigurdsson loi myös termin hitaat virusinfektiot , jota käytettiin aluksi eri hitaasti eteneviin tartuntatauteihin, mukaan lukien skrapi , ja josta tuli nimi "lentivirukset".

Vuonna 1981 kuvattiin immuunipuutosairaus AIDS ja kaksi vuotta myöhemmin taudin aiheuttava HIV-virus löydettiin Pariisin Pasteur-instituutista , joka on nyt kaikkien aikojen parhaiten tutkittu virus. Aids ei kuitenkaan ole vielä parannettavissa ja siitä on tullut pandemia .

Luokitus

Suku lentivirus on jaettu viiteen eri alaryhmään, jotka on nimetty tartuttamiensa isäntien mukaan: naudat, hevoset, lampaat / vuohet, kissojen lentivirukset ja kädellisten lentivirukset. Näitä ovat esimerkiksi seuraavat tyypit:

Naudan lentivirukset:

• Naudan naudan immuunikatovirus (BIV)
• Jembrana taudin viruksen karjan

Hevosen lentivirukset:

• Virus, hevosen tarttuva anemia (EIAV) hevosista ( hevoset , aasit )

Kissan lentivirukset:

• Kotieläinten ja suurten kissojen kissan immuunikatovirus (FIV)

Lampaiden / vuohien lentivirukset:

• Maedi Visna Virus (MVV) lampaista
• Vuohen vuohen niveltulehdus -enkefaliittivirus (CAEV)

Kädellisten lentivirukset:

• Ihmisen immuunikatovirus (HIV), jolla on sekä tyypit HIV-1 että HIV-2
• Simianin immuunikatovirus (SIV) eri apinoilla , eri alatyypeillä, kuten SIVcpz (simpanssit).

EIAV ja Jembrana ovat lentiviruksia, mutta toisin kuin useimmat muut lentivirukset, ne voivat myös aiheuttaa akuutteja sairauksia.

Eroa muihin retroviruksiin ja evoluutiokehitykseen

Lentivirukset eroavat muiden retrovirusten yksi ominaispiirre: toisin kuin alfa tai gamma retrovirukset, esimerkiksi, ne voivat vaikuttaa säätely omien geenien. Tästä syystä ne lasketaan monimutkaisten retrovirusten joukkoon. Ne ovat erittäin vaihtelevia nukleotidisekvenssissään . Virheenkorjausmekanismin puuttumisen ja RNA -genomin yksijuosteisen luonteen vuoksi niillä on yksi nopeimmin kehittyvistä genomeista.

Lentivirukset tuottavat suuren määrän erilaisia mRNA: ita vaihtoehtoisen silmukoinnin avulla , HIV: n tapauksessa niitä on yli 20, kun taas yksinkertaiset retrovirukset ilmentävät yleensä vain kahta erilaista mRNA -varianttia , yhden silmukoituneen ja yhden leikkaamattoman. Näin voit tuottaa vähintään kymmenen erilaista proteiinia . Lentiviruksen genomin osoittaa erittäin vahva tiivistymistä . Tat, rev ja env avoin lukukehykset limittäin HIV.

rakentaminen

Lentivirukset kuuluvat monimutkaisiin retroviruksiin. Ne ovat vaipallisia ja niiden halkaisija on 80–100 nm. Kuten kaikkien retrovirusten, niiden genomissa on kolme ”päägeeniä”, gag , pol ja env , jotka koodittavat viruksen proteiineja ja jotka ovat kaikissa lentiviruksissa luokkaa 5 ' -gag -pol -env -3' on järjestetty. Niillä on myös useita muita geenejä, joita kutsutaan myös aksessorigeenien (Englanti lisävaruste tai ylimääräiset ) viitataan ja ne voivat poiketa lentiviruksesta ja lentiviruksesta. Nämä geenit tai niiden tuotteet osallistuvat viruksen RNA: n säätelyyn, synteesiin ja prosessointiin ja osittain vastustavat isäntäsolujen puolustusmekanismeja. Esimerkiksi HIV-1 sisältää lisägeenejä vif, vpr, vpu, tat, rev ja nef. Lentivirusten pitkä terminaalinen toistoalue (LTR -alue) on noin 600  nukleotidia (nt) pitkä, josta U3 -alueen osuus on noin 450 nt, R -alueen 100 ja U5 -alueen 70 nt. Lisägeenien vuoksi lentivirusten genomi on keskimäärin jonkin verran suurempi kuin yksinkertaisten retrovirusten genomi.

Transaktivaattorit, jotka lisäävät LTR -promoottorin transkription tehokkuutta, ovat Tat, Tax ja Tas. Rev ja Rex ovat transaktivaattoreita, jotka toimivat transkription jälkeen.

nef

Nef -negatiivinen tekijä on myristyloitu solunsisäinen proteiini, joka varmistaa, että CD4 -reseptori on alisääteinen eikä enää näy solun pinnalla.

rev

rev ( virioniproteiinien ilmentymisen säätelijä ) koodaa 13-19  kDa: n proteiinia, joka on läsnä tetrameereissä tai suuremmissa aggregaateissa. Se kerääntyy solun ytimeen ja sitoutuu RRE: hen, joka on viruksen reagoiva elementti viruksen mRNA: ssa, minkä seurauksena nämä RNA: t viedään ensisijaisesti ytimestä ja käsitellään, mikä lisää ekspressiotehokkuutta.

tas

Spumavirusten Tas -transaktivaattori , jota kutsutaan myös Bel1: ksi, on ydinproteiini, joka sitoutuu ihmisen spumavirusten BRE -elementtiin ihmisen spumavirusten U3 -alueen ympärillä.

teki

tat ( transkription transaktivaattori ) koodaa Tat -proteiineja, jotka ovat ensimmäiset virusproteiinit, jotka on tuotettu replikaatiosyklin aikana . Niiden tehtävänä on lisätä HI -viruksen transkription tehokkuutta. Tätä varten Tat sitoutuu transaktivointiin reagoivaan alueeseen (TAR), joka löytyy virustranskriptien 5'-päästä, ja aiheuttaa parannettua venymistä . Tat on siten RNA: ta sitova proteiini, ja TAR-alue on ensimmäinen kuvattava RNA: n tehostajaelementti . Tat-proteiinit aktivoituvat jota asetyylitransferaasi , joka siirtää asetyyli- tähteet on lysyyli tähteitä proteiinin.

vif

vif ( viruksen tarttuvuustekijä ) koodaa Vif -proteiinia, joka sitoutuu viruspartikkelin pakattuun RNA: han. Sen koko on 22–30 kDa ja se mahdollistaa hiukkasten ohittaa isäntäsolun APOBEC3 -suojamekanismin .

vpr

vpr koodaa virusproteiinia R (Vpr). Vpr on pieni, 96 aminohapon emäksinen proteiini, joka on säilynyt HIV-1: ssä, HIV-2: ssa ja SIV: ssä ja pakataan viruspartikkeleihin sitoutumalla Gag- polyproteiiniin . Infektion aikana Vpr: llä on erilaisia ​​toimintoja, kuten vaikutus käänteistranskription oikeellisuuteen, esiintegraatiokompleksin tuonti solun ytimeen, solusyklin kulku, apoptoosin säätely ja HIV: n LTR: t ja eri isäntägeenit.

vpu

vpu ( virusproteiini u ) löydettiin HIV-1: n ja SIVcpz: n genomista. Se on 80–82 emäsparia pitkä ja sen tehtävänä on edistää viruspartikkeleiden vapautumista joissakin ihmissolutyypeissä. Ryhmä M ( suuri ) HIV-1 Vpu tekee tämän tukahduttamalla soluviruksen puolustusmekanismin, jota välittää tetheriiniproteiini .

vpx

vpx koodaa virusproteiinia X (Vpx). Se koostuu 104-119 aminohaposta ja sen moolimassa on 12-16 kDa. Proteiini on pakattu viruspartikkeleihin.

Tämä geeni löytyy vain ihmisen lentiviruksen HIV-2 genomista ja afrikkalaisten vihreiden apinoiden (SIVagm), makakien ( SIVmac), valkosilmäisten mangabien (SIVsm) ja mandrillien (SIVdrill) kädellisistä SIV: istä. HIV -1: n tai simpanssin -SIV (SIVcpz) genomissa vpx ei kuitenkaan ole läsnä. Kuitenkin vpx on samanlainen kuin HIV-1: n ja SIVcpz: n vpr ja suorittaa samanlaisia ​​toimintoja. vpx luotiin vpr: stä yhdistelmätapahtumassa vihreillä apinoilla.

Replikointijakso

Lentivirusten replikaatiosykli kulkee kaikkien retrovirusten tapaan, sillä erikoisuudella, että lentiviruksilla on kyky voittaa ydinvaippa ja siten myös tartuttaa lepotilassa olevat solut, jotka eivät jakaudu. Pääsy solun ytimeen tapahtuu sen jälkeen, kun esi-integraatiokompleksi (PIC) on muodostunut sytoplasmaan . Koska ydinhuokoset ovat pienempiä kuin PIC, sen on oltava aktiivinen kuljetusprosessi. Sekä solu- että virusproteiinit ovat mukana tässä prosessissa.

Biotekninen käyttö

Lentivirukset käytetään geenitekniikan kuten virusvektoreita , jotta salakuljettaa geenien viemiseksi kohdesoluihin ja ilmaista niitä siellä .

Yksilöllisiä todisteita

1. ↑ ^{a b c d} ICTV: ICTV -taksonomiahistoria: Commelina yellow mottle virus , EC 51, Berliini, Saksa, heinäkuu 2019; Sähköpostin ratifiointi maaliskuussa 2020 (MSL # 35)
2. ^ H. Vallée, H. Carré: Sur la nature infektiouse de l'anémie du cheval . Julkaisussa: Comptes rendus des seánces de l'Académie des Sciences . Sarja D: Luonnontieteet . nauha 139 , 1904, s. 331-333 (ranska). 
3. ↑ Genetics Worldin hitaat virukset .
4. ↑ Björn Sigurdsson: Rida, lampaiden krooninen aivotulehdus. Yleisiä huomautuksia hitaasti kehittyvistä infektioista ja joitakin niiden erityispiirteitä . Julkaisussa: Br J Vet . nauha 110 , 1954, s. 341-354 (englanti).  Lainaus Massimo Palmarinista: Eläinlääketieteellinen käänne patogeenibiologiasta . Julkaisussa: PLOS Pathogens . 2007, doi : 10.1371 / journal.ppat.0030012 (englanti). 
5. ↑ Dezhong Xu, Huimin Sun, Haixia Su, Lei Zhang; Jingxia Zhang, Bo Wang, Rui Xu: SARS -koronavirus ilman säiliötä sai alkunsa luonnottomasta evoluutiosta, koki käänteisen evoluution ja lopulta katosi maailmaan , julkaisussa: Chinese Medical Journal, osa 127, nro 13, 5. heinäkuuta 2014, s 2537-2542, doi: 10.3760 / cma.j.issn.0366-6999.20131328
6. ^ ^{A b} G.Myers, GN Pavlakis: Monimutkaisten retrovirusten evoluutiopotentiaali . Julkaisussa: J. Levy (Toim.): The Retroviridae. Voi 1 . Plenum Press, New York 1992, s.51-105.
7. ↑ John Brady ja Fatah Kashanchi: Tat saa "vihreän" valon transkription aloittamiselle . Julkaisussa: Retrovirology . Osa 2, 2005, s. 69. PMID 16280076 .
8. ↑ Wilma Dormeyer: Proteiiniasetylaation biokemiallinen analyysi käyttämällä esimerkkiä HIV-1 Tat -proteiinista . Väitöskirja, 2003, Ruhrin yliopisto Bochum (PDF; 2,2 Mt)
9. ^ E.Le Rouzic, S.Benichou: HIV-1: n Vpr-proteiini: erilliset roolit viruksen elinkaaren aikana . Julkaisussa: Retrovirology. 2005, 2:11 .
10. ^ SJ Neil, T.Zang, PD Bieniasz: Tetherin estää retroviruksen vapautumista ja sitä antagonisoi HIV-1 Vpu. Luonto . 2008 16. tammikuuta, PMID 18200009 .
11. ↑ TM Fletcher, 3., B.Brichacek, N.Sharova, MA Newman, G.Stivahtis, PM Sharp, M.Emerman, BH Hahn, M.Stevenson: HIV-1 Vpr -proteiinin ydintuonti ja solusyklin pysäytystoiminnot ovat kahden erillisen geenin koodaama HIV-2 / SIV: ssä (SM) . EMBO J. 1996, 15. marraskuuta, 15 (22): 6155-6165, PMID 8947037 .
12. ^ Y. Suzuki, R. Craigie: Tie kromatiiniin - retrovirusten ydintuotto. Nat Rev Microbiol . 2007 maaliskuu, 5 (3): 187-96. Katsaus, PMID 17304248 .

nettilinkit

• Lentiviruksel- suvun tietoja kansainvälisen komitean taksonomia virukset (ICTV)