Ρετροϊός

Ρετροϊοί και Καρκίνος

Οι ρετροϊοί περιλαμβάνονται στον κατάλογο των παθογόνων που ενδέχεται να εμπλέκονται στην ενεργοποίηση νεοπλασματικών μορφών: αυτοί οι ιοί έχουν κατακτήσει έναν κύριο ρόλο στην έρευνα για τη γενετική του καρκίνου στους ανθρώπους. Για πολλά χρόνια τώρα, οι ρετροϊοί βρίσκονται στο επίκεντρο της επιστημονικής προσοχής, καθώς πολλοί από αυτούς θεωρούνται ογκογόνοι ιοί από κάθε άποψη. Επιπλέον, μπορούν να αξιοποιηθούν για την εισαγωγή γονιδίων σε κύτταρα θηλαστικών, επαναπρογραμματισμός της δραστηριότητάς τους για θεραπευτικούς σκοπούς (θεραπεία γονίδιο, εισάγοντας έτσι καλά γονίδια στο κύτταρο) ή τεχνολογικό (σύνθεση χρήσιμων πρωτεϊνών).
Με την είσοδό τους σε ένα κύτταρο ξενιστή, οι ρετροϊοί είναι σε θέση να μετατρέψουν το γονιδίωμά τους από RNA σε DNA: χρησιμοποιώντας τη "βοήθεια" του ενζύμου αντίστροφης μεταγραφάσης, ο ιός εκτελεί τη λεγόμενη ρετρο-μεταγραφή μετατρέποντας το "ιικό RNA σε DNA" που ενσωματώνει στο DNA του κυττάρου ξενιστή το οποίο αξιοποιείται για τη σύνθεση γονιδιώματος και ιικών δομών.

Ταξινόμηση των ρετροϊών

Οι ρετροϊοί ανήκουν σε 5 ιογενείς οικογένειες, συμπεριλαμβανομένης αυτής των Retroviridae είναι το πιο γνωστό.

ΣΤΗ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑΣ "€, οι ιοί που ανήκουν στην οικογένεια των Retroviridae ταξινομούνται σε τρεις υποοικογένειες:

1. Ογκοϊοί: προκαλούν βλάβη τόσο in vitro όσο και in vivo. Γενικά, ρετροϊοί αυτής της κατηγορίας εμπλέκονται στην αιτιοπαθογένεση μορφών όγκου.
2. Spumavirus: αν και είναι υπεύθυνα για κυτταροπαθητικές επιδράσεις in vitro (σύνολο μορφολογικών αλλοιώσεων που υποθέτει το κύτταρο που έχει μολυνθεί από τον ιό), η παθογένειά τους δεν έχει ακόμη αποδειχθεί in vivo. Ορισμένοι συγγραφείς περιλαμβάνουν τον ρετροϊό HFV (ιός ηπατίτιδας F) σε αυτήν την υποοικογένεια.
3. Lentiviruses: αυτοί οι ρετροϊοί προκαλούν προοδευτική εξασθένηση του ανοσοποιητικού και του νευρωνικού συστήματος.

Οι παθογόνοι ανθρώπινοι ρετροϊοί είναι:

1. HIV ή ιός ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας (Ιός ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας), που ανήκει στην υποοικογένεια Lentivirus. Σε αυτήν την κατηγορία έχουν εντοπιστεί δύο ορότυποι: ο HIV-1 και ο HIV-2. Ο HIV είναι ο αιτιολογικός παράγοντας του AIDS.
2. HTLV ή Ανθρώπινος Τ λεμφοτροπικός ιός: ανήκει αντίθετα στην υποοικογένεια Oncovirus. Έχουν αναγνωριστεί δύο ορότυποι σε αυτήν την κατηγορία: HTLV-1 και HTLV-2. Οι ρετροϊοί που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα εμπλέκονται στην ενεργοποίηση εξαιρετικά σοβαρών ασθενειών, όπως οξεία λευχαιμία Τ-κυττάρων, λευχαιμία τριχωτών κυττάρων και μυελοπάθειες (ασθένειες που επηρεάζουν το νωτιαίο μυελό).

ΣΤΗ ΒΑΣΗ ΤΟΥ ΓΕΝΟΜΕΙΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ ΕΠΑΝΑΦΟΡΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΥ, οι ρετροϊοί χωρίζονται σε δύο μακροομάδες, αντίστοιχα που ονομάζονται "ομάδα VI" και "ομάδα VII":

1. Μονόκλωνος ρετροϊός RNA (ομάδα VI): Ο ιός HIV είναι ο εκθέτης αυτής της κατηγορίας. Μετά την είσοδο στο κύτταρο ξενιστή, το γονιδίωμα του ρετροϊού υποβάλλεται σε αναδρομική μεταγραφή και μετατρέπεται σε DNA από το ένζυμο αντίστροφης μεταγραφάσης. Η αντιγραφή αυτών των ρετροϊών συμβαίνει στο κυτταρόπλασμα του μολυσμένου κυττάρου. Στη συνέχεια, ο ρετροϊός, μολύνοντας τον πυρήνα, ενσωματώνεται με το γονιδίωμα του κυττάρου ξενιστή (από το "ένζυμο integrase): ο ιός μπορεί να παραμείνει σιωπηλός για μεταβλητές χρονικές περιόδους. Σε αυτό το σημείο, το δίκλωνο DNA αξιοποιείται για τη μεταγραφή του αγγελιοφόρου RNA (mRNA), από το οποίο - σε ριβοσωμικό επίπεδο - συντίθενται ιικές πρωτεΐνες.Τα νεοσυσταθέντα ιοσωματίδια ξεφεύγουν από το κύτταρο και είναι ελεύθερα να μολύνουν τα γειτονικά κύτταρα, εξαπλώνονται σαν μια κηλίδα λαδιού.

Δες το βίντεο

• Δείτε το βίντεο στο youtube

2. Δίκλωνοι ρετροϊοί DNA (ομάδα VII): αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει τον ιό της ηπατίτιδας Β. Αυτοί οι ρετροϊοί έχουν γονιδίωμα DNA δύο κλώνων: μόλις εισέλθει στο κύτταρο στόχο, ο ιός προχωρά από το κυτταρόπλασμα προς τον πυρήνα. Εδώ, το γονιδίωμα του ο ιός αναμειγνύεται με αυτόν του κυττάρου ξενιστή και αναπαράγεται: το "νέο" DNA χρησιμοποιείται για την παραγωγή mRNA, το οποίο με τη σειρά του παράγει ιικές πρωτεΐνες. Το προγεννητικό RNA θα μετατραπεί σε DNA μέσω αντίστροφης μεταγραφής ο ιός), ο οποίος ενσωματώνεται στις άλλες νεοσύνθετες ιογενείς δομές: σε αυτό το σημείο, ο κύκλος αντιγραφής έχει τελειώσει.

Δες το βίντεο

• Δείτε το βίντεο στο youtube

Υπάρχει μια "άλλη κατηγορία ρετροϊών, που ονομάζεται ενδογενές: αυτοί οι ιοί είναι ενσωματωμένοι στο γονιδίωμα του κυττάρου ξενιστή και μεταδίδονται γενετικά. Με άλλα λόγια, οι ενδογενείς ρετροϊοί είναι ικανοί να μολύνουν τα γεννητικά κύτταρα, οπότε μπορούν να μεταδοθούν κάθετα μέσω της γεννητικής γραμμής.

Γενικά χαρακτηριστικά

Το virion του ρετροϊού έχει χοντρό-σφαιρικό σχήμα, με διάμετρο που κυμαίνεται από 100 έως 120 nm. Ρετροϊοί που ανήκουν στην οικογένεια των Retroviridae (το πιο γνωστό) έχουν ένα γονιδίωμα αποτελούμενο από δύο μόρια RNA μορίων, με θετική πολικότητα.
Αν και πολυάριθμοι, οι ρετροϊοί μοιάζουν αρκετά μεταξύ τους:

• Όλοι οι ρετροϊοί έχουν μια εξωτερική μεμβράνη λιποπρωτεϊνών που ονομάζεται περικαψίδη od φάκελος
• Το ένζυμο αντίστροφης μεταγραφάσης είναι απαραίτητο για τον μετασχηματισμό του γονιδιώματος από RNA σε DNA
• Το γονιδίωμα ρετροϊού περιέχει τουλάχιστον τρία γονίδια που είναι απαραίτητα για την αντιγραφή του ιού:
  • GAG (αντιγόνο ειδικό για ομάδα), του οποίου η λειτουργία είναι να κωδικοποιεί δομικές πρωτεΐνες. Τα GAG είναι τα κύρια συστατικά του ιϊκού καψιδίου (2.000-4.000 αντίγραφα ανά ιοσωματίδιο).
  • POL (σημαίνει πολυμεράση), του οποίου η λειτουργία είναι να κωδικοποιεί την αντίστροφη μεταγραφάση, την πρωτεάση και τα ένζυμα ιντεγκράσης, χρήσιμα για την αντιγραφή του ιού.
  • EPS (υποκοριστικό του φάκελος), των οποίων η λειτουργία είναι η κωδικοποίηση πρωτεϊνών μεμβράνης (περικαψίδιο).
  Ανάντη και κατάντη αυτών των γονιδίων βρίσκουμε δύο ακολουθίες LTR, αρκτικόλεξο για Μακρά τερματική επανάληψη, (που βρίσκεται στα 5 "και 3" του προϊικού γονιδιώματος): αυτές οι αλληλουχίες δρουν ως προαγωγός και ως σήμα πολυαδενυλίωσης, αφού περιέχουν μέσα τους κάποιες περιοχές που εμπλέκονται στην αντίστροφη μεταγραφή, ενσωμάτωση και έλεγχο της ιογενούς έκφρασης γονιδιώματος.
• Εκτός από τα γονίδια που μόλις περιγράφηκαν, το γονιδίωμα του ρετροϊού περιέχει περαιτέρω τα εν λόγω γονίδια αξεσουάρ, απαραίτητη για την αύξηση της μολυσματικότητας και της παθογένειας του ρετροϊού.