Гаммаретровирус | |
---|---|
Классификация вируса | |
(без рейтинга): | Вирус |
Область: | Рибовирия |
Королевство: | Pararnavirae |
Тип: | Artverviricota |
Класс: | Revtraviricetes |
Порядок: | Ortervirales |
Семейство: | Retroviridae |
Подсемейство: | Orthoretrovirinae |
Род: | Гаммаретровирус |
Типовой вид | |
Вирус лейкемии мышей. | |
Вид | |
Гаммаретровирус - это род семейства retroviridae . Примерами видов являются вирус лейкемии мышей и вирус лейкемии кошек. Они вызывают различные саркомы, лейкемии и иммунную недостаточность у млекопитающих, рептилий и птиц.
Присутствует много эндогенных ретровирусов, тесно связанных с экзогенными гаммаретровирусами в ДНК млекопитающих (включая человека), птиц, рептилий и амфибий. Многие из них также имеют консервативный структурный элемент РНК, называемый сигналом инкапсидации ядра.
Вирусы ретикулоэндотелиоза птиц не являются строго птичьими вирусами - похоже, что вирусы ретикулоэндотелиоза - это вирусы млекопитающих, которые были случайно введены птицам в 1930-х годах во время исследований малярии..
В качестве потенциального вектора для генной терапии гаммаретровирусы имеют некоторые преимущества перед ВИЧ в качестве лентивирусного вектора. В частности, система упаковки гаммаретровирусов не требует включения каких-либо последовательностей, перекрывающихся с кодирующими последовательностями gag, pol или дополнительных генов.
Гаммаретровирусы имеют широкий спектр последствий для животных. Они были связаны с несколькими заболеваниями, включая рак, в частности с лейкемиями и лимфомами, различными неврологическими заболеваниями и некоторыми иммунодефицитами у многих различных видов. Гаммаретровирусы похожи на другие ретровирусы и обратно транскрибируют положительную одноцепочечную РНК в двухцепочечную ДНК. Двухцепочечная ДНК очень стабильна и легко интегрируется в геном хозяина. Несколько примеров вируса - вирус лейкемии мышей Молони, ксенотропный вирус, связанный с MuLB, вирус лейкемии кошек и вирус саркомы кошек.
Гаммаретровирусы являются очень популярными ретровирусными векторами в лабораторных исследованиях. Эти векторы имеют решающее значение для генной терапии и переноса генов. Причина, по которой они так полезны, заключается в том, что их геномы очень просты и удобны в использовании. Ретровирусы обладают способностью очень хорошо встраиваться в геномы клетки-хозяина, что обеспечивает долгосрочную экспрессию их генома. Одним из специфических гаммаретровирусов, которые обычно используют в качестве ретровирусного вектора, является вирус мышиного лейкоза Молони.
Было обнаружено, что специфический гаммаретровирус, называемый вирусом ксенотропного мышиного лейкоза (XMRV), заражает простату. раковые ткани в лабораториях. XMRV - рекомбинантный вирус, созданный в результате лабораторной аварии в середине 1990-х годов. Хотя он может инфицировать ткани человека, с этой инфекцией не связано ни одно известное заболевание, и оно вряд ли возникнет за пределами лабораторий. Предполагаемое открытие XMRV в клетках крови пациентов с синдромом хронической усталости в 2009 году вызвало споры и, в конечном итоге, отказ. Было более 50 линий раковых клеток человека, которые, как утверждается, были связаны с вирусом мышиного лейкоза или вирусом мышиного лейкоза. Также были заявлены открытия мышиных гаммеретровирусов в клеточных линиях рака легких. Хотя было неясно, какую роль эти вирусы играют в развитии рака, считалось, что они наиболее распространены на стадии развития рака за счет ингибирования генов, подавляющих опухоль.
Гаммаретровирус является частью семейства retroviridae. Гаммаретровирусы считаются зоонозными вирусами, потому что они обнаружены у многих различных видов млекопитающих, таких как мыши, кошки, свиньи, приматы, коровы и птицы. Однако летучие мыши являются основным резервуаром многих гаммаретровирусов. Летучие мыши могут иметь длительное воздействие различных патогенных микроорганизмов, не проявляя какие-либо предупреждающие знаки, что приводит к обсуждаемому убеждению, что летучие мыши имеют возможность выработать иммунитет к вирусам, которые могут нанести вред другим видам. Таким образом, летучие мыши могут иметь не только один, но и несколько типов гаммаретровирусов. Это утверждение подтверждается методом секвенирования транскриптомного профиля и полимеразной цепной реакцией. Исследователи также изучили несколько различных типов видов летучих мышей, чтобы подтвердить утверждение о том, что летучие мыши являются основным резервуаром гаммаретровирусов. Гаммаретровирусы могут распространяться горизонтально, от животного к животному или вертикально от родителя к потомству.
Еще один резервуар гаммаретровирусов был обнаружен в геноме афалин. Этот гаммаретровирус, названный Tursiops, усекает эндогенный ретровирус, который, как полагали, произошел от существующих эндогенных гаммаретровирусов млекопитающих. Tursiops усекает эндогенный ретровирус. Первоначальное вторжение датируется примерно 10–19 миллионами лет назад и было идентифицировано в эндогенном гаммаретровирусе косаток, который вторгся более 3 миллионов лет назад. В 2009 году еще один эндогенный гаммаретровирус был обнаружен у одного вида косаток, а также у девяти других геномов китообразных. Таким образом, геномы гаммаретровирусов присутствуют как у водных, так и у наземных видов млекопитающих.
Гаммаретровирус представляет собой сферический вирион с оболочкой диаметром 80–100 нм. Он содержит нуклеокапсид, обратную транскриптазу, интегразу, капсид, протеазу, оболочку и поверхностные единицы. Нуклеокапсид - это сборка белка нуклеиновой кислоты внутри вирусной частицы, это субструктура вириона. Обратная транскриптаза - это фермент, ответственный за преобразование РНК в ДНК во время цикла репликации вириона. Integrase работает с обратной транскриптазой для преобразования РНК в ДНК. Капсид - это белковая оболочка, которая окружает геном вирусной частицы, его основные функции - защита и доставка генома к клетке-хозяину. Вирусная оболочка - это мембрана, которая окружает вирусный капсид, это липидный бислой, полученный из клетки-хозяина.
Геном гаммаретровируса является одноцепочечным Геном РНК (+) размером примерно 8,3 т.п.н. Он имеет 5 ’крышку с 3’ poly-A-хвостом и содержит две длинные концевые области повторителя на обоих 5 ’и 3’ концах. Эти длинные концевые повторяющиеся области имеют области U5, R и U3, а также полипуриновый тракт на 3 ’конце и сайт связывания праймера на 5’ конце. Типичный геном гаммретровируса содержит ген gag, ген pol и ген env.
Гаммаретровирус будет действовать как паразит для использовать клеточные факторы-хозяева для доставки генома в ядро клетки-хозяина, где они будут использовать клеточные механизмы для репликации вирусного генома и продолжения распространения по организму хозяина. Поскольку это одноцепочечная РНК (+) с промежуточным геномом ДНК, она способна копировать свой геном вирусной РНК непосредственно в мРНК. Вопреки центральной догме биологии, он также обратно транскрибирует свой геном РНК в ДНК.
Вирион присоединяет рецепторы клетки-хозяина через SU гликопротеин, затем TM гликопротеин способствует слиянию с клеточной мембраной. Затем вирус начнет снимать оболочку, и линейная двухцепочечная молекула ДНК образуется из одноцепочечного РНК (+) генома посредством обратной транскрипции. Фермент, ответственный за обратную транскрипцию, - это обратная транскриптаза. Ядерная мембрана хозяина разбирается во время митоза, и двухцепочечная ДНК вируса может проникать в ядро хозяина. Затем вирусная двухцепочечная ДНК интегрируется в геном клетки-хозяина с помощью вирусной интегразы, фермента, который обеспечивает интеграцию вирусной ДНК в ДНК хозяина. В настоящее время вирус обозначается как провирус, что означает, что ДНК гаммаретровируса интегрировалась в геном клетки-хозяина и теперь является матрицей для образования вирусной мРНК и геномной РНК. Двухцепочечная ДНК транскрибируется Pol II и будет производить как сплайсированные, так и несплайсированные нити РНК, эти сплайсированные нити РНК покидают ядро клетки-хозяина. Трансляция несплайсированной вирусной РНК дает полипротеины env, gag и gag-pol. Env становится предшественником полипептида и расщепляется с образованием поверхности, связывающей рецептор. Затем вирион собирается в мембране клетки-хозяина, и геном вирусной РНК упаковывается. Вирионы отрываются от плазматической мембраны и попадают в хозяина. После высвобождения вирионов из клеток-хозяев процесс повторяется на следующей клетке, на которой обнаруживается активная вирусная частица.
Вспышки гаммаретровируса обычны для коал. Фактически, они были связаны с синдромом иммунодефицита коала (KIDS), который похож на синдром иммунодефицита человека. Синдром иммунодефицита коалы влияет на иммунную систему различных популяций коал, делая их более склонными к заражению болезнями или диагностированию рака. Подобно ВИЧ, синдром иммунодефицита коалы может передаваться потомству, а также передаваться другим коалам или видам животных. Вирус распространен среди содержащихся в неволе коал. Фактически, в популяции содержащихся в неволе коал в Квинсленде 80% смертей связаны с гаммаретровирусами. Эта колония находится в состоянии повышенной готовности к тому, что их популяции коал могут исчезнуть в ближайшем будущем, исследователи опасаются, что в Квинсленде может разразиться эпидемия.
Были обнаружены вакцины и предусмотрены для различных гаммаретровирусов. В Намибии проживает самая большая популяция диких гепардов в мире, что делает ее жизненно важной популяцией для понимания биологии и естественного поведения этого вида. В июне 2002 года исследователи начали тестировать животных на наличие вируса лейкемии кошек, поскольку возникла обеспокоенность по поводу того, что вирусная инфекция может вызвать серьезную проблему со здоровьем среди гепардов Намибии. В ходе этого тестирования были собраны антитела для разработки вакцины против вируса лейкемии кошек. Эта вакцина оказалась успешной для намибийских гепардов, так как у 86% вакцинированных гепардов были получены положительные результаты на антитела к вирусу лейкемии кошек. При таком высоком проценте вакцинации гепарды находятся в состоянии, когда вакцинировано более чем достаточное количество населения, чтобы предотвратить вспышку гаммаретровиуса, такого как вирус кошачьей лейкемии.
Наряду с вакцинацией, ограничение хозяина гаммаретровирусы и другие типы ретровирусов распространены среди животных. У многих хозяев есть ген, блокирующий цикл репликации ретровирусов, в том числе гаммаретровируса. Этот ген был обнаружен с использованием невирулентного белка вируса мышиного лейкоза. Этот белок будет блокировать репликацию некоторых штаммов вируса лейкемии мышей после обратной транскрипции. Ограничение вируса зависит от взаимодействия белка и вторгающегося вируса.
Wikispecies содержат информацию, относящуюся к Orthoretrovirinae |