Лентивирус | |
---|---|
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Область: | Рибовирия |
Королевство: | Pararnavirae |
Тип: | Artverviricota |
Класс: | Revtraviricetes |
Порядок: | Ortervirales |
Семья: | Retroviridae |
Подсемейство: | Orthoretrovirinae |
Род: | Лентивирус |
Типовой вид | |
Вирус иммунодефицита человека 1. | |
Вид | |
лентивирус род из ретровирусов, которые вызывают хронические и смертельные заболевания, характеризующиеся длительными инкубационными периодами, у человека и других видов млекопитающих. Самый известный лентивирус - это вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД. Лентивирусы также обитают у обезьян, коров, коз, лошадей, кошек и овец. Недавно лентивирусы были обнаружены у обезьян, лемуров, малайского летающего лемура (не настоящего лемура и не приматов), кроликов и хорьков. Лентивирусы и их хозяева распространены по всему миру. Лентивирусы могут интегрировать значительное количество вирусной кДНК в ДНК клетки-хозяина и могут эффективно инфицировать неделящиеся клетки, поэтому они один из наиболее эффективных методов доставки гена. Лентивирусы могут стать эндогенными (ERV), интегрируя свой геном в геном зародышевой линии хозяина, так что отныне вирус наследуется потомками хозяина.
Пять серогрупп лентивирусов распознаются, отражая позвоночных-хозяев, с которыми они связаны (приматы, овцы и козы, лошади, домашние кошки и крупный рогатый скот). лентивирусы приматов отличаются использованием белка CD4 в качестве рецептора и отсутствием dUTPase. Некоторые группы имеют перекрестно-реактивные gag антигены (например, лентивирусы овец, козий и кошачьих ). Антитела к антигенам gag у львов и других крупных животных из семейства кошачьих указывают на существование еще не идентифицированного вируса, связанного с лентивирусом кошек и лентивирусами овец / коз.
вирионы имеют оболочку, слегка плеоморфную, сферическую форму и имеют диаметр 80–100 нм. Выступы конверта делают поверхность шероховатой, или крошечные иглы (около 8 нм) могут быть равномерно распределены по поверхности. нуклеокапсиды (ядра) изометричны. нуклеоиды имеют концентрическую и палочковидную форму или форму усеченного конуса.
Как и все ретровирусы, лентивирусы имеют gag, pol и env. гены, кодирующие вирусные белки в следующем 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 дополнительные гены в зависимости от вируса (например, для ВИЧ-1: vif, vpr, vpu, nef ), продукты которого участвуют в регуляции синтеза и обработки вирусной РНК и других репликативных функций. Длина длинного концевого повтора (LTR) составляет около 600 нуклеотидов, из которых область U3 составляет 450, последовательность R 100 и область U5 имеют длину около 70 нуклеотидов.
Ретровирусы несут специфические белки внутри своих капсидов, которые обычно связаны с геномом РНК. Эти белки обычно участвуют в ранних стадиях репликации генома и включают обратную транскриптазу и интегразу. Обратная транскриптаза представляет собой кодируемую вирусом РНК-зависимую ДНК-полимеразу. Фермент использует геном вирусной РНК в качестве матрицы для синтеза комплементарной копии ДНК. Обратная транскриптаза также обладает активностью РНКазыH в отношении разрушения РНК-матрицы. Интеграза связывает как вирусную кДНК, генерируемую обратной транскриптазой, так и ДНК хозяина. Интеграция обрабатывает LTR перед вставкой вирусного генома в ДНК хозяина. Tat действует как трансактиватор во время транскрипции, усиливая инициацию и удлинение. Реагирующий на Rev элемент действует посттранскрипционно, регулируя сплайсинг мРНК и транспорт в цитоплазму.
Лентивирусный протеом состоит из пяти основных структурных белков и 3-4 неструктурных белков (3 в лентивирусах приматов).
Структурные белки, перечисленные по размеру:
белки оболочки SU и TM гликозилированы по крайней мере в некоторых лентивирусах (ВИЧ, SIV), если не во всех из них. Гликозилирование, по-видимому, играет структурную роль в маскировке и вариации антигенных сайтов, необходимых хозяину для создания ответа иммунной системы.
Ферменты:
Генные регуляторные белки:
Дополнительные белки:
Серологические отношения: Антиген детерминанты являются типоспецифичными и группоспецифичными. Детерминанты антигена, которые обладают типоспецифической реактивностью, находятся на конверте. Детерминанты антигена, которые обладают типоспецифической реактивностью и участвуют в опосредованной антителами нейтрализации, обнаруживаются на гликопротеинах. Перекрестная реактивность была обнаружена среди некоторых видов одного и того же серотипа, но не между представителями разных родов. Классификация представителей этого таксона редко основывается на их антигенных свойствах.
Классифицируется как имеющий класс C морфологию
Лентивирусная доставка сконструированных кшРНК и механизм РНК-интерференция в клетках млекопитающих.Лентивирус - это в первую очередь инструмент исследования, используемый для введения продукта гена в системы in vitro или модели на животных. В настоящее время предпринимаются широкомасштабные совместные усилия по использованию лентивирусов для блокирования экспрессии определенного гена с использованием технологии РНК-интерференции в высокопроизводительных форматах. Экспрессия короткой шпилечной РНК (кшРНК) снижает экспрессию конкретного гена, что позволяет исследователям изучить необходимость и эффекты данного гена в модельной системе. Эти исследования могут быть предвестниками разработки новых лекарств, которые направлены на блокировку генного продукта для лечения заболеваний. 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 тромбоцитов дикого типа - фактора VIII, гена, мутировавшего при гемофилии человека. Лентивирусная инфекция имеет преимущества перед другими методами генной терапии, включая высокоэффективное инфицирование делящихся и неделящихся клеток, длительную стабильную экспрессию трансгена и низкую иммуногенность. Лентивирусы также успешно использовались для трансдукции диабетических мышей с геном, кодирующим PDGF (фактор роста, полученный из тромбоцитов), терапия, рассматриваемая для использования у людей.. Наконец, лентивирусы также использовались для индукции иммунного ответа против опухолевых антигенов. Эти методы лечения, как и большинство современных экспериментов по генной терапии, выглядят многообещающими, но еще не признаны безопасными и эффективными в контролируемых исследованиях на людях. Гаммаретровирусные и лентивирусные векторы на данный момент использовались в более чем 300 клинических испытаниях, посвященных вариантам лечения различных заболеваний.
(подзаголовок) Быстро развивающаяся технология имеет потенциал для лечения гемофилии, СПИДа и рака