Ρετροϊός και καρκίνος
Οι ρετροϊοί εμπίπτουν στον κατάλογο των παθογόνων που ενδεχομένως εμπλέκονται στην ενεργοποίηση των νεοπλασματικών μορφών: αυτοί οι ιοί έχουν κερδίσει έναν κύριο ρόλο στην έρευνα για τη γενετική του καρκίνου στον άνθρωπο. Για πολλά χρόνια, οι ρετροϊοί βρίσκονται στο επίκεντρο της επιστημονικής προσοχής, καθώς πολλοί από αυτούς θεωρούνται πλήρεις ογκογονικοί ιοί. Επιπλέον, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εισαγωγή γονιδίων σε κύτταρα θηλαστικών, επαναπρογραμματίζοντας τη δραστηριότητά τους για θεραπευτικούς σκοπούς (γονιδιακή θεραπεία, στη συνέχεια εισαγωγή καλών γονιδίων στο κύτταρο) ή τεχνολογική (χρήσιμη σύνθεση πρωτεϊνών).
Εισερχόμενοι σε ένα κύτταρο ξενιστή, οι ρετροϊοί είναι σε θέση να μετατρέψουν το δικό τους γονιδίωμα από RNA σε DNA: χρησιμοποιώντας την βοήθεια του ενζύμου ανάστροφη τρανσκριπτάση, ο ιός λειτουργεί τη λεγόμενη ρετρο-μεταγραφή μετασχηματίζοντας το ιικό RNA σε DNA. Το τελευταίο είναι ενσωματωμένο στο ϋΝΑ του κυττάρου-ξενιστή το οποίο εκμεταλλεύεται για τη σύνθεση του γονιδιώματος και τις ιογενείς δομές.
Ταξινόμηση με ρετροϊούς
Οι ρετροϊοί ανήκουν σε 5 οικογένειες ιών, μεταξύ των οποίων και οι Retroviridae είναι οι πιο γνωστές.
Με βάση την παθογονικότητα, οι ιοί που ανήκουν στην οικογένεια Retroviridae κατατάσσονται σε τρεις υποοικογένειες :
- Ονκοϊός: προκαλούν βλάβες τόσο in vitro όσο και in vivo. Γενικά, ρετροϊοί αυτής της κατηγορίας εμπλέκονται στην αιτιοπαθογένεση μορφών όγκου.
- Spumavirus: αν και είναι υπεύθυνοι για κυτταροπαθητικά αποτελέσματα in vitro (σύνολο μορφολογικών αλλαγών που υποτίθεται από το κύτταρο που έχει μολυνθεί από ιό), η παθογένεια τους δεν έχει αποδειχθεί ακόμη in vivo. Μερικοί συγγραφείς εισάγουν τον ρετροϊό HFV (ιό ηπατίτιδας F) σε αυτήν την υποοικογένεια.
- Λέκτορες Lentivirus: αυτοί οι ρετροϊοί προκαλούν προοδευτική βλάβη στο ανοσοποιητικό και νευρωνικό σύστημα.
Οι παθογόνοι ρετροϊοί για τον άνθρωπο είναι:
- HIV ή ιό ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας ( Ιός Ανθρώπινης Ανοσοανεπάρκειας ), που ανήκει στην υποοικογένεια Lentivirus. Δύο ορότυποι έχουν αναγνωριστεί σε αυτήν την κατηγορία: HIV-1 και HIV-2. Ο HIV είναι ο αιτιολογικός παράγοντας του AIDS.
- HTLV ή ανθρώπινο Τ λεμφοτροπικό ιό : ανήκει στην υποοικογένεια των ογκοϊών. Δύο οροτύποι προσδιορίστηκαν στην κατηγορία αυτή: HTLV-1 και HTLV-2. Οι ρετροϊοί που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα εμπλέκονται στην ενεργοποίηση εξαιρετικά σοβαρών παθολογιών, όπως η οξεία λευχαιμία των κυττάρων Τ, η λευχαιμία των τριχωτών κυττάρων και οι μυελοπάθειες (ασθένειες που επηρεάζουν το νωτιαίο μυελό).
Βάσει του γονιδιώματος και του αναπαραγόμενου κύκλου, οι ρετροϊοί χωρίζονται σε δύο μακροσκοπικές ομάδες, ονομαζόμενες αντιστοίχως "ομάδα VI" και "ομάδα VII":
- Μονοκλωνικός RNA ρετροϊός (ομάδα VI): ο ιός HIV είναι ο εκθέτης αυτής της κατηγορίας. Μετά την είσοδο στο κύτταρο ξενιστή, το γονιδίωμα του ρετροϊού υφίσταται ρετρο-μεταγραφή και μετατρέπεται σε ϋΝΑ με το ένζυμο της ανάστροφης μεταγραφάσης. Η αντιγραφή αυτών των ρετροϊών εμφανίζεται στο κυτταρόπλασμα του μολυσμένου κυττάρου. Ακολούθως ο ρετροϊός, που μολύνει τον πυρήνα, ενσωματώνεται στο γονιδίωμα του κυττάρου-ξενιστή (με το ένζυμο ενσωματάσης): ο ιός μπορεί να παραμείνει σιωπηλός για μεταβλητές χρονικές περιόδους. Σε αυτό το σημείο, το διπλόκλωνο DNA εκμεταλλεύεται τη μεταγραφή του αγγελιαφόρου RNA (mRNA), από το οποίο - σε ριβοσωμικό επίπεδο - συντίθενται ιικές πρωτεΐνες. Οι νεοσύστατοι βιριόντες διαφεύγουν από το κύτταρο και είναι ελεύθεροι να μολύνουν γειτονικά κύτταρα, εξαπλώνοντάς τους σαν πυρκαγιά.
Παρακολουθήστε το βίντεο
X Παρακολουθήστε το βίντεο στο youtube- DNA δίκλωνου ρετροϊού (ομάδα VII): αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει τον ιό της ηπατίτιδας Β. Αυτοί οι ρετροϊοί έχουν ένα γονιδίωμα ϋΝΑ διπλής έλικας: όταν βρεθεί στο κύτταρο στόχο, ο ιός προχωρά από το κυτταρόπλασμα στον πυρήνα. Αφού έφτασε εδώ, το γονιδίωμα του ιού αναμιγνύεται με εκείνο του κυττάρου ξενιστή και αναδιπλασιάζεται: το "νέο" DNA χρησιμεύει για την παραγωγή mRNA, το οποίο με τη σειρά του παράγει ιικές πρωτεΐνες. Το προ-γενωμικό RNA θα μετασχηματιστεί σε ϋΝΑ μέσω μιας ανάστροφης μεταγραφής (που πραγματοποιείται από ιϊκά ένζυμα που συντέθηκαν πρόσφατα), το οποίο ενσωματώνεται σε άλλες νεοσυνθετημένες ιικές δομές: σε αυτό το σημείο, ο κύκλος αντιγραφής τερματίζεται.
Παρακολουθήστε το βίντεο
X Παρακολουθήστε το βίντεο στο youtubeΥπάρχει μια άλλη κατηγορία ρετροϊών, που ονομάζεται ενδογενής : 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, επομένως μπορούν να μεταδίδονται κατακόρυφα διαμέσου της βλαστικής σειράς.
Γενικά χαρακτηριστικά
Αν και πολυάριθμοι, οι ρετροϊοί είναι αρκετά όμοιοι μεταξύ τους:
- Όλοι οι ρετροϊοί έχουν μια εξωτερική μεμβράνη λιποπρωτεΐνης που ονομάζεται pericapside ή φάκελο
- Το ένζυμο αντίστροφη μεταγραφάση είναι απαραίτητο για τον μετασχηματισμό του γονιδιώματος από το RNA στο DNA
- Το γονιδίωμα των ρετροϊών περιέχει τουλάχιστον τρία γονίδια απαραίτητα για την αναπαραγωγή του ιού:
- GAG ( ειδικό αντιγόνο ομάδας ), η λειτουργία του οποίου είναι να κωδικοποιεί τις δομικές πρωτεΐνες. Τα GAG είναι τα κύρια συστατικά του ιϊκού καψιδίου (2.000-4.000 αντίγραφα ανά βιριόν).
- Το POL (σημαίνει πολυμεράση ), του οποίου η λειτουργία είναι να κωδικοποιεί για τα ένζυμα αντίστροφη μεταγραφάση, πρωτεάσες και ολοκληρώσεις, χρήσιμες για την αντιγραφή του ιού.
- ENV (ελαττωματική του περιβλήματος ), η λειτουργία του οποίου είναι να κωδικοποιεί πρωτεΐνες μεμβράνης (pericapside).
- Εκτός από τα γονίδια που μόλις περιγράφηκαν, το γονιδίωμα των ρετροϊών περιέχει και άλλα γονίδια που ονομάζονται αξεσουάρ, τα οποία είναι απαραίτητα για την αύξηση της μολυσματικότητας και της παθογένειας του ρετροϊού.
