Лентивирус
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( октябрь 2015 г. ) |
| Лентивирус | |
|---|---|
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Рибовирия |
| Королевство: | Паранавиры |
| Тип: | Артвервирикота |
| Сорт: | Ревтравирицеты |
| Заказ: | Ортервирусы |
| Семья: | Ретровирусиды |
| Подсемейство: | Орторетровирины |
| Род: | Лентивирус |
| Разновидность | |
| |
Лентивирусы — род ретровирусов , которые вызывают хронические и смертельные заболевания, характеризующиеся длительным инкубационным периодом , у людей и других видов млекопитающих. [ 2 ] Род включает вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД . Лентивирусы распространены по всему миру и, как известно, передаются обезьянам, коровам , козам, лошадям, кошкам и овцам, а также некоторым другим млекопитающим. [ 2 ]
Лентивирусы могут интегрировать значительное количество вирусной комплементарной ДНК в ДНК клетки - хозяина и эффективно инфицировать неделящиеся клетки, поэтому они являются одним из наиболее эффективных методов доставки генов . [ 3 ] Они могут стать эндогенными , интегрируя свой геном в геном зародышевой линии хозяина , так что отныне вирус наследуется потомками хозяина. [ 1 ]
Классификация
[ редактировать ]пять серогрупп лентивирусов, отражающих позвоночных хозяев, с которыми они связаны (приматы, овцы и козы, лошади, домашние кошки и крупный рогатый скот). Выделяют [ 4 ] Лентивирусы приматов отличаются использованием белка CD4 в качестве рецептора и отсутствием дУТФазы . [ 5 ] Некоторые группы имеют перекрестно-реактивные антигены ( группоспецифические антигены ) (например, лентивирусы овец , коз и кошек ). Антитела к кляпам у львов и других крупных кошек указывают на существование еще одного, еще не идентифицированного вируса, родственного кошачьему лентивирусу и овечьему/козьему лентивирусу. [ нужна ссылка ]
Морфология
[ редактировать ]
Вирионы представляют собой оболочечные вирусы диаметром 80–100 нм. [ 6 ] Они сферические или плеоморфные , с ядрами капсида, которые со временем приобретают цилиндрическую или коническую форму. [ 6 ] [ 7 ] Выступы оболочки делают поверхность шероховатой, или крошечные шипы (около 8 нм) могут быть равномерно распределены по поверхности. [ 6 ]
Геном
[ редактировать ]Лентивирусы содержат две смысловые одноцепочечные РНК, связанные белками нуклеокапсида. [ 8 ] Как и все ретровирусы, лентивирусы имеют гены gag , pol и env , кодирующие вирусные белки в 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 акцессорные гены в зависимости от вируса (например, для ВИЧ-1: vif , vpr , vpu , nef ), продукты которых участвуют в регуляции синтеза и процессинга вирусной РНК и других репликативных функциях. Длинный концевой повтор (LTR) имеет длину около 600 нт , из которых длина области U3 составляет 450 нт, последовательность R - 100, а длина области U5 - около 70 нт.
Репликация
[ редактировать ]Ретровирусы несут в своих капсидах белки , которые связывают геном РНК. Эти белки обычно участвуют на ранних стадиях репликации генома и включают обратную транскриптазу и интегразу . Обратная транскриптаза – это РНК-зависимая ДНК-полимераза, кодируемая вирусом. Фермент использует геном вирусной РНК в качестве матрицы для синтеза комплементарной копии ДНК. Обратная транскриптаза обладает активностью [РНКазы H] по разрушению РНК-матрицы. Интеграза связывает как вирусную кДНК, генерируемую обратной транскриптазой, так и ДНК хозяина. Затем он обрабатывает LTR перед вставкой вирусного генома в ДНК хозяина. Tat действует как транс-активатор во время транскрипции, усиливая инициацию и элонгацию. Реактивный элемент Rev действует посттранскрипционно, регулируя сплайсинг и транспорт мРНК в цитоплазму. [ 9 ]
Протеом
[ редактировать ] |
Лентивирусный протеом состоит из пяти основных структурных белков и трех или четырех неструктурных белков (три у лентивирусов приматов). [ который? ]
Структурные белки перечислены по размеру:
- Белок поверхностной оболочки Gp120 SU, кодируемый вирусным геном env . 120000 Да ( дальтон ).
- Трансмембранный оболочечный белок Gp41 TM, также кодируемый вирусным геном env . 41000 Да.
- белок P24 Капсидный CA, кодируемый вирусным геном gag . 24000 Да.
- белок MA P17 Матричный , также кодируемый gag . 17000 Да.
- Капсидный белок P7/P9 NC, также кодируемый gag . 7000–11000 Да.
Белки оболочки SU и TM гликозилированы по крайней мере у некоторых лентивирусов (ВИЧ, SIV), если не у всех. Гликозилирование, по-видимому, играет структурную роль в сокрытии и изменении антигенных сайтов, необходимых хозяину для формирования ответа иммунной системы.
Ферменты:
- Обратная транскриптаза RT, кодируемая геном pol . Размер белка 66000 Да.
- Интеграза ИН также кодируется геном pol . Размер белка 32000 Да.
- Протеаза PR, кодируемая геном pro (часть гена pol у некоторых вирусов).
- dUTPase DU кодируется геном pro (часть гена pol у некоторых вирусов), роль которого пока неизвестна. Размер белка 14000 Да.
Генные регуляторные белки:
Вспомогательные белки:
- Неф : отрицательный фактор
- Vpr : регуляторный белок
- Vif : ингибитор APOBEC3.
- Vpu / Vpx : уникально для каждого типа ВИЧ.
- стр.6: часть шутки
Антигенные свойства
[ редактировать ]Серологические взаимоотношения: антигенные детерминанты специфичны для типа и группы. На конверте находятся антигенные детерминанты, обладающие типоспецифической реактивностью. обнаружены антигенные детерминанты, обладающие типоспецифической реактивностью и участвующие в нейтрализации, опосредованной антителами На гликопротеинах . Перекрестная реактивность была обнаружена среди некоторых видов одного и того же серотипа, но не между представителями разных родов. Классификация представителей этого таксона нечасто основывается на их антигенных свойствах.
Эпидемиология
[ редактировать ]- Симптомы [ нужны разъяснения ] и круг хозяев: хозяева вируса встречаются в отрядах приматов (человек, человекообразные обезьяны и обезьяны), хищников (кошки, собаки и другие плотоядные животные), непарнокопытных и парнокопытных (одно- и двупалые копытные млекопитающие).
- Передача : передается способами, не связанными с вектором .
- География распространения: по всему миру.
Физико-химические и физические свойства
[ редактировать ]- Общий
- Плавучая плотность 1,16–1,18 г/см. −3 в сахарозе
- Вирионы чувствительны к теплу, моющим средствам и формальдегиду.
- Инфекционность не зависит от УФ-облучения
Классифицируется как имеющий класса C. морфологию
- 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 колеблется в пределах 8–10 тыс. нт (в зависимости от вируса).
- Последовательность генома имеет терминальные повторяющиеся последовательности; длинные концевые повторы (LTR) (около 600 нт)
- На 5'-конце генома имеется колпачок.
- Кэп-последовательность типа 1 m7G5ppp5'GmpNp
- 3'-конец каждого мономера имеет поли(А)-тракт.
- 2 копии упакованы на частицу (скреплены базовым соединением Уотсона-Крика с образованием димера).
- Есть 11 белков
- Вирионы содержат 60% белка.
- На данный момент обнаружено пять (основных) структурных белков вириона.
- Липиды : Вирионы содержат 35% липидов .
- Углеводы : Другие соединения обнаружены в частицах 3% углеводов.
Использование в качестве векторов доставки генов.
[ редактировать ]Лентивирус — это прежде всего исследовательский инструмент, используемый для введения генного продукта в системы in vitro или на модели животных. В настоящее время предпринимаются крупномасштабные совместные усилия по использованию лентивирусов для блокирования экспрессии определенного гена с использованием технологии РНК-интерференции в форматах с высокой пропускной способностью. [ 10 ] И наоборот, лентивирусы также используются для стабильной сверхэкспрессии определенных генов, что позволяет исследователям изучать эффект повышенной экспрессии генов в модельной системе.
Другое распространенное применение — использование лентивируса для введения нового гена в клетки человека или животных. Например, модель мышиной гемофилии корректируется путем экспрессии тромбоцитарного фактора VIII дикого типа , гена, который мутирует при гемофилии человека. [ 11 ] Лентивирусная инфекция имеет преимущества перед другими методами генной терапии, включая высокую эффективность заражения делящихся и неделящихся клеток, длительную стабильную экспрессию трансгена и низкую иммуногенность. Лентивирусы также успешно использовались для трансдукции мышам с диабетом гена, кодирующего PDGF (фактор роста тромбоцитов). [ 12 ] терапия, рассматриваемая для использования у людей. Наконец, лентивирусы также использовались для индукции иммунного ответа против опухолевых антигенов. [ 13 ] Эти методы лечения, как и большинство современных экспериментов по генной терапии, обещают, но их безопасность и эффективность еще не подтверждены в контролируемых исследованиях на людях. Гаммаретровирусные и лентивирусные векторы на данный момент использовались в более чем 300 клинических испытаниях, посвященных вариантам лечения различных заболеваний. [ 14 ]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Камбол, Р; Гацева, А; Гиффорд, Р.Дж. (20 декабря 2022 г.). «Эндогенный лентивирус в зародышевой линии грызунов» . Ретровирусология . 19 (1): 30. дои : 10.1186/s12977-022-00615-2 . ПМЦ 9768972 . ПМИД 36539757 .
- ^ Jump up to: а б «Что такое лентивирус?» . Новости-Medical.net . 19 мая 2010 г. Проверено 30 ноября 2015 г.
- ^ Кокрелл, Адам С.; Кафри, Таль (1 июля 2007 г.). «Доставка генов лентивирусными векторами» . Молекулярная биотехнология . 36 (3): 184–204. дои : 10.1007/s12033-007-0010-8 . ISSN 1073-6085 . ПМИД 17873406 . S2CID 25410405 .
- ^ Мэхи, Брайан У.Дж. (26 февраля 2009 г.). Словарь вирусологии . Академическая пресса. ISBN 9780080920368 .
- ^ Пиге, В.; Шварц, О.; Ле Галль, С.; Троно, Д. (1 апреля 1999 г.). «Подавление CD4 и MHC-I лентивирусами приматов: парадигма модуляции рецепторов клеточной поверхности». Иммунологические обзоры . 168 : 51–63. дои : 10.1111/j.1600-065x.1999.tb01282.x . ISSN 0105-2896 . ПМИД 10399064 . S2CID 19409388 .
- ^ Jump up to: а б с «ViralZone: Лентивирус» . www.viralzone.expasy.org . Проверено 30 ноября 2015 г.
- ^ Гофф СП (2013). «Ретровирусиды». В Knipe DM, Howley PM (ред.). Вирусология Филдса (6-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. стр. 1424–1472. ISBN 978-1-4511-0563-6 .
- ^ Булча, Джот Т.; Ван, Йи; Ма, Хонг; Тай, Филипп В.Л.; Гао, Гуанпин (08 февраля 2021 г.). «Платформы вирусных векторов в сфере генной терапии» . Сигнальная трансдукция и таргетная терапия . 6 (1): 53. дои : 10.1038/s41392-021-00487-6 . ISSN 2059-3635 . ПМЦ 7868676 . ПМИД 33558455 .
- ^ Бухшахер, Гэри Л. (31 января 2003 г.). Лентивирусные векторные системы для переноса генов . Спрингер США. ISBN 978-0-306-47702-7 .
- ^ shRNA - короткая шпилька РНК
- ^ Ши К., Уилкокс Д.А., Фахс С.А. и др. (февраль 2007 г.). «Лентивирус-опосредованная генная терапия тромбоцитарного фактора VIII при мышиной гемофилии А» . Дж. Тромб. Гемост . 5 (2): 352–61. дои : 10.1111/j.1538-7836.2007.02346.x . ПМИД 17269937 .
- ^ 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. Сург . 116 (2): 532–8. дои : 10.1097/01.prs.0000172892.78964.49 . ПМИД 16079687 . S2CID 8628077 .
- ^ Женат на Хавьере Гарсии; Вдова Джозеф; Вэй, Джо; Шапат, Лоуренс; Коломбетти, Сара; Алвес, Педро; Риттер, Герд; Айюб, Маха; Валмори, Данила; Чен, Вейсан; Леви, Фредерик (2008). «Иммунизация лентивектором индуцирует специфичные для опухолевого антигена В- и Т-клеточные ответы in vivo» . Европейский журнал иммунологии . 38 (7): 1867–1876. дои : 10.1002/eji.200737923 . ISSN 1521-4141 . ПМИД 18546142 .
- ^ Курт, Р; Баннерт, Н., ред. (2010). Ретровирусы: молекулярная биология, геномика и патогенез . Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-55-4 .
Ссылки
[ редактировать ]- Райан К.Дж., Рэй К.Г., ред. (2004). Медицинская микробиология Шерриса: введение в инфекционные заболевания (4-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу Хилл. ISBN 978-0-8385-8529-0 .
- Депорт, М, изд. (2010). Лентивирусы и макрофаги: молекулярные и клеточные взаимодействия . Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-60-8 .
- Найп Д.М., Хоули П.М., ред. (2013). Вирусология Филдса (6-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 978-1-4511-0563-6 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Таксономия ICTV лентивируса
- «Лентивирусы у копытных. I. Общие характеристики, история и распространенность» (PDF) . Болгарский журнал ветеринарной медицины . 9 (3): 175–181. 2006.
- Тим Рэйвенскрофт (15 июня 2008 г.). «Лентивирусные векторы на пороге прорыва?» . Новости генной инженерии и биотехнологии . Мэри Энн Либерт, Inc., стр. 54–55 . Проверено 6 июля 2008 г.
(подзаголовок) Быстро развивающиеся технологии могут помочь в лечении гемофилии, СПИДа и рака.
