MITÄ LENTIVIRUKSET OVAT? - BIOLOGIA - 2025

Lentiviruksel-, latinan merkitys hidas Lenti, ovat viruksia, jotka vaativat pitkän aikaa kuukausista vuosiin, alkuperäisestä infektion taudin puhkeamista. Nämä virukset kuuluvat Lentivirus-sukuun ja retroviruksiin (Retroviridae-perhe), joilla on RNA-genomi, joka transkriptoidaan DNA: han käänteistranskriptaasin (TR) avulla.

Luonnossa lentivirusia esiintyy kädellisissä, sorkka- ja kavioeläimissä. Esimerkiksi kädellisissä on kaksi fylogeneettisesti sukua olevaa sukulaista: simian immuunikatovirukset (SIV) ja ihmisen immuunikatovirukset (HIV). Molemmat ovat hankitun immuunikato-oireyhtymän (AIDS) aiheuttajia.

Lähde: PhD Dre englanninkielisessä Wikipediassa

Lentivirusista saatuja lentiventtoreita on käytetty laajalti biologian, funktionaalisen genomian ja geeniterapian perustutkimuksissa.

Retrovirusten elinkaaren vaiheet

Kaikkien retrovirusten elinkaari alkaa kehon sitoutumisella spesifiseen reseptoriin solun pinnalla, jota seuraa viruksen internalisointi endosytoosin kautta.

Sykli jatkuu viruskuoren katoamisella ja virustuumaproteiinikompleksin (VNC) muodostumisella, joka koostuu virusgenomista, joka liittyy virus- ja soluproteiineihin. Kompleksin koostumus muuttuu ajan myötä, ja se liittyy hyökkääjän genomin muuttumiseen TR: n avulla kaksoisheliiksiksi DNA: ksi.

Virusgenomin integroituminen soluun riippuu viruksen genomin kyvystä tunkeutua isäntäytimeen. VNC-uudelleenorganisoinnilla on tärkeä rooli tuonnissa ytimeen, vaikka tärkeillä soluproteiineilla, kuten esimerkiksi transportiini-SR2 / TNPO3, importiini-alfa3 ja importiini7, on myös rooli.

Virusproteiinit, kuten integraasi, ja isäntäsolutranskriptiotekijät, kuten LEDCF, ovat avaimia virusgenomin integraatiossa.

Tämä käyttää isäntäsolukoneistoa virusproteiinien transkriptioon ja translaatioon ja virionien koottamiseen vapauttaen ne solunulkoiseen tilaan.

Lentivirus-ohjelmasta lentivector-ohjelmaan

Retrovirusten genomilla on kolme avointa lukukehystä (MLA) erilaisille viruselementeille. Esimerkiksi kapsidiat ja matriisi (gag-geeni), entsyymit (pol-geeni) ja vaippa (env-geeni).

Virusvektorin rakentaminen koostuu villiviruksen joidenkin geenien, kuten virulenssiin liittyvien geenien, eliminoinnista. Tällä tavoin virusvektori voi tartuttaa eukaryoottisoluja, transkriptoida, integroida isäntä-eukaryoottisolun genomiin ja ilmentää siirtogeenia (lisätty terapeuttinen geeni) aiheuttamatta sairautta.

Yksi menetelmä lentivektorin rakentamiseksi on ohimenevä transfektio. Se perustuu virusten minigenoomien (kutsutaan konstruktioiksi), jotka sisältävät vain kiinnostavia geenejä, käyttöön. Ohimenevä transfektio koostuu rakenteiden itsenäisestä toimittamisesta.

Joillakin retrovektoreilla on vain pääelementtejä viruspartikkelien kokoamiseksi, joita kutsutaan ei-toimiviksi retrovektoreiksi. Niitä käytetään pakkauskennojen transfektoimiseen.

Vektorit, joissa on siirtogeeniekspressiokasetti, kykenevät tartuttamaan, muuttamaan soluja (transduktio) ja ekspressoimaan siirtogeenia.

Erillisten konstruktioiden käytön on tarkoitus välttää rekombinaatiotapahtumat, jotka voisivat palauttaa villityypin fenotyypin.

Lentivector-tekniikka

Lentivector-tekniikalla on laaja käyttö biologisessa perustutkimuksessa ja translaatiotutkimuksissa siirtogeenien vakaasti yliekspression, paikkasuuntautuneen geenien muokkaamisen, pysyvän geenien vaimennuksen, kantasolujen modifioinnin, siirtogeenisen eläimen sukupolven ja pluripotenttisten solujen induktio.

Lentohenkilöstö on helppo käsitellä ja tuottaa järjestelmiä. Ne ovat peruuttamattomasti ja turvallisesti integroituneet isäntägenomiin. Ne tartuttavat soluja, jotka jakavat tai eivät jaa.

Ne osoittavat tropismia tiettyihin kudoksiin, mikä helpottaa hoitoa. Ne eivät ekspressoi virusproteiineja, minkä vuoksi heillä on matala immunogeenisyys. He voivat lähettää monimutkaisia ​​geneettisiä elementtejä.

Perustutkimuksessa HIV-pohjaisia ​​lentiventtoreita on käytetty RNA-häiriöiden annostelujärjestelminä (RNAi) tietyn geenin toiminnan eliminoimiseksi, mikä mahdollistaa vuorovaikutuksen tutkimuksen muiden erilaisten kanssa.

HIV: stä saadut lainaajat

1990-luvun alkupuolella HVI-1: stä rakennettiin ensimmäiset lainanantajat, jotka liittyvät läheisesti simpanssin SIV: iin. HVI-1 on vastuussa aidsista maailmanlaajuisesti.

Lentohenkilöiden ensimmäisellä sukupolvella on merkittävä osuus HIV-genomista. Se sisältää gal- ja pol-geenejä ja useita muita virusproteiineja. Tämä sukupolvi luotiin käyttämällä kahta konstruktiota. Yksi niistä, joka ilmaisee Envin, toimittaa pakkaustoiminnot. Toinen ilmaisee kaikki MLA: t, paitsi Env.

Siirtovektori koostuu ekspressiokasetista, joka on merkitty kahden tyyppisillä pitkillä toistoilla (LTR) ja geeneillä, jotka tarvitaan pakkaamiseen ja käänteiskopiointiin.

Toisesta sukupolven pakkausvektoreista puuttuu eniten apugeenejä ja ne pidättävät Tat- ja Rev. Nämä geenit poistettiin kolmannessa sukupolvessa ja ne saatiin neljäsrakenteella.

Kolmannen sukupolven siirtovektorit koostuvat kahdesta pakkausrakenteesta. Yksi koodaa gal ja pol. Toinen koodaa rev. Kolmas konstrukti koodaa verhokäyrää, joka on johdettu VSV-G: stä. Kiinnostavaa geeniä koodaava sisältää inaktivoidut LTR-lentivirussekvenssit rekombinaation estämiseksi.

Jälkimmäisessä tapauksessa transkriptionaaliset säätelevät elementit lisäävät siirtogeenien suorituskykyä.

Muista viruksista saatavat lainaajat

HIV-2-virus liittyy läheisesti harmaan aikakauslehtiin SIV (SIV _SM), ja se on vastuussa aidsista Länsi-Afrikassa. Tästä viruksesta on saatu ensimmäisen ja toisen sukupolven vektorit.

Samalla tavalla kuin HVI-1, vektorit on rakennettu SIV _{SM: stä}, EIAV: stä (hevosten tarttuva anemiavirus), FIV: stä (kissan immuunikatovirus) ja BIV: stä (naudan immuunikatovirus (BIV)) kolmen sukupolven EIAV-pohjaiset vektorit on kehitetty kliiniseen käyttöön.

Ensimmäisen ja kolmannen sukupolven vektorit on rakennettu vuohen nivel-enkefaliitin viruksesta (CAEV). Ensimmäisen sukupolven vektorit on rakennettu afrikkalaisen vihreän apinan SIV: stä.

Viitteet

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Retrovirusinfektion lisäksi: HIV täyttää geeniterapian, Genetiikka ja molekyylibiologia, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. Lentivirusvektorin sisäpuoli. Viruses, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Viimeaikaiset edistykset lentivirusvektorien kehittämisessä ja sovelluksissa. Molecular Therapy, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Lentivirusvektorien kliininen käyttö. Leukemia, 32, 1529–1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Lentivirusvektorit: emäksestä translaatioon. Biochemical Journal, 443, 603-618.