Retrovirus
| Retrovirusi | |
|---|---|
 HIV retrovirus, shema infekcije ćelije, proizvodnje i strukture virusa | |
| Sistematika | |
| Carstvo | Virusi |
| Porodica | Retroviridae |
| potporodica: Orthoretrovirinae
potporodica: Spumaretrovirinae | |
Retrovirus je pripadnik virusne porodice Retroviridae – virusa koji se umnožavaju u ćeliji domaćina putem procesa reverzne transkripcije. To je jednolančani pozitivno smisleni RNK virus sa DNK međustepenom, a ćelije domaćina napada kao parazit. Unutar ćelije domaćina u citoplazmi, virus koristi svoj enzim reverznu transkriptazu za proizvodnju DNK iz RNK genoma, suprotno od uobičajenog obrasca, tj. retro (=unazad). Ova nova DNK je tada uključena u genom ćelije domaćina pomoću enzima integraze, koja usmjerava retrovirusnu DNK zvanu provirus. Ćelije domaćina zatim prihvataju virusnu DNK kao dio vlastitog genoma, prevodi i prepisuje virusne gene zajedno sa vlastitim genima, uključujući i proizvodnju proteina potrebnih za sklapanje novih kopija virusa. Zato je teško otkriti virus prilikom zaraze domaćina. U tom trenutku, infekcija će istrajati na neodređeno vrijeme.
Najpoznatiji virus iz ove grupe je HIV (Human Immunodeficiency Virus - ljudski virus imunodeficijencije). Svi retrovirusi koriste reverznu transkriptazu za sintezu DNK iz RNK. Inhibicijom reverzne transkriptaze se zaustavlja razmnožavanje retrovirusa, pa su razvijeni odgovarajući lijekovi (inhibitori reverzne tranksriptaze).
Kod većine virusa, DNK se transkribirana u RNK, koja se zatim prevodi na jezik aminokiselina, tj. proteina. Međutim, retrovirusi djeluju drugačije - njihova RNK je obrnuto transkribovana u DNK, koja je ukjlučena u genom ćelije domaćina (kada postaje provirus), a zatim prolazi kroz uobičajene transkripcijske i translacijske procese ekspresije virusnih gena. Dakle, informacija retrovirusnih gena se koristi za stvaranje odgovarajućeg proteina u slijedu: RNK → DNK → RNK → polipeptid. To proširuje osnovne procese koje je prepoznao Francis Crick, (jedan gen-jedan peptid), u kojima je formuliran niz: DNK → RNK → peptid, (proteini su izrađeni od jednog ili više polipeptidnih lanaca npr., hemoglobin sadrži četiri lanca peptida).
Retrovirusi su dokazani kao vrijedni istraživački alati u molekularnoj biologiji, a uspješno se koriste u sistemima prenosa gena.[1]
Struktura
[uredi | uredi izvor]Virioni retrovirusa se sastoje od obavijenih čestica promjera oko 100 nm. Oni također sadrže dvije identične jednolančane molekule RNK dužine 7-10 kilobaza. Iako virioni različitih retrovirusa nemaju istu morfologiju ili biologijawbiologiju, svi sastavni dijelovi viriona su vrlo slični.[2]
Glavni dijelovi viriona su:
Virusni omotač, koji se sastoji od lipida (koji se dobija od plazmi membrane domaćina tokom procesa pupoljenja), kao i glikoproteina kodiranog sa env genima. Omotač ima tri različite uloge: zaštita od ekstracelularnog okruženja preko lipidnog dvosloja, omogućavajući retrovirusu ulazak / izlazak u/iz ćelije kroz endosomske membrane čovjeka i sposobnost da izravno uđe u ćelije, stapanjem sa svojim membranama.
- RNK se sastoji od nukleotidnih dimera. Ima kapu na 5' kraju i poli (A) rep na 3' kraju. U RNK genomu također postoje terminalne nekodirajuće regije, koje su važne za replikaciju, i unutrašnje regije koje kodiraju virionske proteine za ekspresiju gena. Na 5' kraju uključene su četiri regije: R, U5, PBS i L. R regija je kratka ponavljajuća sekvenca, koja se na svakom kraju genoma koristi tokom obrnute transkripcije, kako bi se osigurao ispravan "kraj-na kraj" (end-to-end) prenos inormacije u porastu lanca. U 5', s druge strane, je kratak jedinstveni slijed između R i PBS. PBS (prajmer obavezujući sajt) se sastoji od 18 komplementarnih baza na 3' kraju tRNK prajmera. L region je prevedeni lider regije koji daje signal za pakovanje genoma RNK. Na 3' kraju uključuje tri regije: PPT (polipurin trakt), U3 i R. PPT je prajmer za plus-lanac sinteze DNK tokom obrnute transkripcije. U3 je niz između PPT i R, a služi kao signal da se provirusi mogu koristiti u transkripciji. R je terminal ponavljajuće sekvence na 3' kraju.
- Proteini se sastoje od usta proteina, proteaze (PR), pol proteina i envproteina.
- Groupno-specifični antigenski (gag) proteini su glavni dijelovi virusne capside, kojih ima oko 2000-4000 kopija po virionu.
- Proteaze su različito izražene u različitim virusima. Djeluju proteolitički u zrenju viriona gag-a i pol proteina.
- Pol proteini su odgovorni za sintezu virusne DNK i objedinjavanje u DNK domaćina nakon infekcije.
- Env proteini imaju ulogu u saradnji i ulasku viriona u ćeliju domaćina posjedovanjem funkcionalne kopije env gena, a to je ono što čini razliku retrovirusa i retroelementa. Sposobnost retrovirusa da se veže za ciljne ćelije domaćina pomoću posebnih receptora je data površinskom komponentom (SU) env proteina, dok je sposobnost retrovirusa za ulazak u ćeliju omogućena preko membranske fuzije trans-membranske membranom-vezane komponente (TM). Tako je env protein ono što omogućava zaraznost retrovirusa.
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Reinhard N., Kurth N. (2010): Retroviruses: Molecular biology, genomics and pathogenesis|url=http://books.google.com/books?id=Vx3HbMRDj1IC, Horizon Scientific , ISBN 978-1-904455-55-4.
- ^ Coffin J. M., Levy J. A., Eds (1992): The Retroviridae, 1st edition, Plenum, New York , ISBN 0-306-44074-1.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]- ViralZone A Swiss Institute of Bioinformatics resource for all viral families, providing general molecular and epidemiological information (follow links for "Retro-transcribing viruses")
- Retrovirus Animation (Flash Required)
- Retrovirology Scientific journal
- Retrovirus life cycle chapter From Kimball's Biology (online biology textbook pages)
- "Retroviruses" ISBN 0-87969-571-4
- Annals of Science: Darwin's Surprise. Michael Specter. The New Yorker. December 3, 2007.
