Czym są retrowirusy?

W trakcie zagłębiania się w temat immunologii, stykamy się z takimi tworami, jakimi są wirusy. Wirusy same w sobie to małe mikroby, które infekują komórki ludzkie. Po infekcji używają te komórki jako miejsce replikacji. Dodatkowo, wirusy posiadają wiele punktów różnicujących, na podstawie których możemy przydzielić je do mniejszych grup. Jednym z podziałów wirusów jest podział ze względu na rodzaj materiału genetycznego znajdującego się w wirusie. Dzisiaj przyjrzymy się wirusom, które w swojej budowie posiadają RNA, czyli retrowirusów.

Czym są retrowirusy?

Retrowirusy to rodzaj wirusów należących do rodziny Retroviridae. Jako ich materiał genetyczny wykorzystują RNA. Dodatkowo ich nazwa wywodzi się z specjalnego enzymu, który jest niezbędny dla ich cyklów życiowych – odwrotnej transkryptazy. Kluczowe etapy w życiu retrowirusów, które rozróżniają je od innych wirusów to odwrotna transkrypcja oraz integracja genomu.

Retrowirusy powodujące choroby u ludzi:
• Wirus HIV – wirus powodujący chorobę AIDS
• Wirus T-limfotropowy typu 1 oraz typu 2 – wirus przekazywany drogą płciową, powodujący u dorosłych białaczkę T-komórkową

Budowa retrowirusa:

Retrowirus różni się również swoją budową od innych rodzajów wirusów. Retrowirusy zbudowane są z dwóch koncentrycznych, zewnętrznych okręgów dwuwarstwy lipidowej, która wewnątrz zawiera kompleks białek otoczki. Białka kapsydu posiadają kształt sześciokątny, a kopie genomu RNA mają postać pętli związanej nukloproteinami.

Otoczka wirusa zbudowana jest głównie z lipidów oraz glikoprotein kodowanych przez geny wirusowe. Otoczka pełni głównie funkcję ochronną przed środowiskiem pozakomórkowym. Dodatkowo pomaga retrowirusowi w fuzji z błoną komórkową gospodarza.

We wnętrzu retrowirusa znajduje się materiał genetyczny w postaci RNA. Składa się z dimeru RNA z czapeczką 5’ i ogonem poli-A na długości 3’. Na końcu zawarte są niekodujące geny, które pomagają w replikacji.

Cykl replikacyjny retrowirusa:

Najczęściej, cykl ten przedstawia się na przykładzie replikacji wirusa HIV. Poniżej podzielimy ten proces na etapy:

1. Na powierzchni otoczki wirusa występują specyficzne glikoproteiny. Struktury te pozwalają wiązać się ze specyficznymi receptorami obecnymi na powierzchni określonych leukocytów
2. Dochodzi do fuzji wirusa i błony komórkowej komórki gospodarza. Dochodzi do usunięcia białek kapsydu i uwolnienia białka i RNA wirusa
3. Odwrotna transkryptaza katalizuje reakcję syntezy nici DNA, komplementarnej do wirusowego RNA
4. Odwrotna transkryptaza katalizuje reakcję syntezy drugiej nici DNA, komplementarnej do pierwszej
5. Powstałe dwuniciowe DNA zostaje wbudowane w DNA komórki jako prowirus. Dochodzi do integracji DNA
6. Geny prowirusa przechodzą transkrypcję do cząsteczek RNA, które będą pełnić funkcję genomów w następnym pokoleniu wirusów oraz służą jako mRNA do translacji białek wirusa
7. Wśród białek wirusa możemy wyróżnić białka kapsydu, odwrotną transkryptazę (enzym powstający w cytozolu) oraz glikoproteiny otoczki (powstające w ER)
8. Pęcherzyki transportują glikoproteiny do błony komórkowej
9. Kapsydy następnie są składane wokół cząsteczek wirusowego genomu i odwrotnej tranksryptazy
10. Na sam koniec cyklu, nowe wirusy odpączkowują się od komórki gospodarza

Źródła:

1. Standford.edu
2. Gentaur
3. Genome
4. Department of Health