8. Ретровирусы

Ретровирусы — это обширная группа самых разнообразных вирусов семейства Retroviridae, включающего 7 родов. В состав рода Lentivirus входят патогенны иммунодефицита человека 1 и 2. иммунодефицита обезьян, крупного рогатого скота и кошек (отдельные виды). Отнесение всех этих вирусов в единую классификационную группу основано на одинаковом способе репродукции. Геномы представителей этой группы имеют ряд общих черт:

а) вирусная частица содержит две идентичные геномные одноцепочечные молекулы РНК длиной от 3,5 до 9 т. н. (это редкий, если не уникальный, случай диплоидного вирусного генома);

б) РНК представляет собой (+) нить, при этом молекулы кэпированы на 5'-конце и полиаденилированы на 3'-конце;

в) в молекулах РНК имеются уникальные 5'-(RU₅)-3'-(RU₃)-геномныe концы избыточности длиной несколько десятков нуклеотидов.

В состав вирионов ретровирусов входят 5-8 полипептидов, в том числе 1-3 гликопротеина оболочки. Внутри капсида кроме геномных молекул РНК имеются несколько десятков молекул обратной транскриптазы и молекулы тРНК.

В цитоплазме клетки на геномной РНК ретровируса с участием ревертазы синтезируются двухцепочечная копия ДНК. Она интегрируется в геном клетки-хозяина и образует так называемый провирус. Синтез молекулы ДНК на вирусной РНК инициируется тРНК-праймерам на специфичном участке РВ(-) в 5'-концевой области вирусной РНК. На образовавшейся цепи (-)ДНК с участка РВ (+) синтезируется вторая комплементарная цепь (+)ДНК. На 5'- и 3'-концах образуются длинные концевые повторы LTR. Образовавшиеся молекулы ДНК находятся в ядре клетки в линейной или кольцевой форме. После интеграции вирусной ДНК в хромосому ее структура полностью соответствует схеме строения транспозонов.

В настоящее время расшифрована структура генома вируса иммунодефицита человека 1 (ВИЧ-1). Геном содержит 9 генов, но в ходе процессинга вирусными и клеточными ферментами синтезируется 14 белковых продуктов.

Ген gag кодирует большой белок-предшественник всех основных белков вириона, из него протеаза вырезает конкретные белки. Кодирующий участок pol детерминирует синтез обратной транскриптазы — полифункционального фермента, способного синтезировать ДНК на матрице РНК или ДНК. Этот же ген кодирует еще интегразу, которая осуществляет включение ДНК вируса в геном клетки-хозяина.

Ген env кодирует гликопротеины вирусной оболочки, которая способна захватывать часть цитоплазматической мембраны клетки.

Представлены также гены вспомогательных и регуляторных белков: белки Tat и Rev обеспечивают значительное увеличение синтеза вирусных белков при переходе провируса из латентной в активную форму.

Транскрипция ДНК провируса протекает после его интеграции в хромосому на 5'-концевом участке LTR, где находятся промотор и терминатор транскрипции. Синтезируются полноразмерные геномные молекулы РНК, претерпевающие затем сплайсинг. При этом из полноразмерной РНК выще- пляются последовательности генов gag и pol, а ген env сближается с 5'-концевой последовательностью вирусной РНК. Сплайсинг происходит в участках S_D и S_A.

Ретровирусы способны инфицировать эмбрионы и кроветворные клетки, макрофаги и Т-лимфоциты. Многие ретровирусы вызывают лейкозы, саркомы и опухоли молочных желез. Их небольшой геном позволяет вводить в его состав чужеродные гены и экзогенные фрагменты ДНК.