KAJ SO LENTIVIRUSI? - BIOLOGIJA - 2026

Lentivirusni , iz latinske pomeni počasno Lenti, so virusi, ki zahtevajo dolgo časa od mesecih do letih, od začetne okužbe do pojava bolezni. Ti virusi pripadajo rodu Lentivirus in retrovirusom (družina Retroviridae), ki imajo genom RNA, ki se prepisuje v DNA s pomočjo reverzne transkriptaze (TR).

V naravi so lentivirusi prisotni pri primatih, kopitih in mačjih. Na primer, pri primatih sta dve filogenetsko povezani vrsti: simijski virusi imunske pomanjkljivosti (SIV) in človeški virusi imunske pomanjkljivosti (HIV). Oba sta povzročitelja sindroma pridobljene imunske pomanjkljivosti (AIDS).

Vir: doktor Dre na angleški Wikipediji

Lentivektorji, pridobljeni iz lentivirusov, se pogosto uporabljajo za temeljne raziskave biologije, funkcionalne genomike in genske terapije.

Faze v življenjskem ciklu retrovirusov

Življenjski cikel vseh retrovirusov se začne z vezavo telesa na določen receptor na celični površini, sledi internalizacija virusa z endocitozo.

Cikel se nadaljuje z odstranjevanjem virusne prevleke in tvorbo proteinskega kompleksa virusnega jedra (VNC), ki je sestavljen iz virusnega genoma, povezanega z virusnimi in celičnimi proteini. Sestava kompleksa se s časom spreminja in je povezana s pretvorbo genoma napadalca s TR v dvojno vijačnico DNA.

Vključitev virusnega genoma v celico bo odvisna od sposobnosti virusnega genoma, da prodre v gostiteljsko jedro. Reorganizacija VNC ima pomembno vlogo pri uvozu v jedro, čeprav imajo pomembno vlogo tudi celični proteini, kot so transportin-SR2 / TNPO3, importin-alfa3 in importin7.

Virusni proteini, kot so integraza in transkripcijski faktorji gostiteljske celice, kot je LEDCF, so ključni pri integraciji virusnega genoma.

Uporablja stroje gostiteljske celice za prepisovanje in prevajanje virusnih beljakovin ter za sestavljanje virionov in jih sprošča v zunajcelični prostor.

Od lentivirusa do lektivnika

Genom retrovirusov ima tri odprte bralne okvire (MLA) za različne virusne elemente. Na primer kapsidija in matrica (gag gen), encimi (pol gen) in ovojnica (env gen).

Konstrukcija virusnega vektorja je sestavljena iz izločanja nekaterih genov divjega virusa, na primer tistih, povezanih z virulenco. Na ta način virusni vektor lahko okuži evkariontske celice, se retro transkribira, integrira v genom gostiteljske evkariontske celice in izrazi transgen (vstavljen terapevtski gen), ne da bi povzročil bolezen.

Ena izmed metod konstrukcije lektiv je prehodna transfekcija. Temelji na uporabi virusnih minigenov (imenovanih konstrukti), ki nosijo samo zanimive gene. Prehodna transfekcija je sestavljena iz neodvisne dostave konstruktov.

Nekateri retrovektorji imajo samo glavne elemente za sestavljanje virusnih delcev, imenovane nefunkcionalni retrovektorji. Uporabljajo se za transfektiranje embalažnih celic.

Vektorji s transgensko kaseto ekspresije lahko okužijo, transformirajo celice (transdukcija) in izrazijo transgene.

Namen uporabe ločenih konstruktov je preprečiti dogodke rekombinacije, ki bi lahko obnovili fenotip divjega tipa.

Letivektor tehnologija

Tehnologija Lentivector ima široko uporabo v osnovnih bioloških in translacijskih študijah za stabilno prekomerno ekspresijo transgenov, urejanje gena na mestu, vztrajno utišanje genov, modifikacijo matičnih celic, genecijo transgenih živali in indukcija pluripotentnih celic.

Letivektorji so enostavni za upravljanje in izdelavo sistemov. Nepovratno in varno so vključeni v genom gostitelja. Okužijo celice, ki se delijo ali ne delijo.

Pokažejo tropizem do določenih tkiv, kar olajša terapijo. Ne izražajo virusnih beljakovin, zato imajo nizko imunogenost. Lahko pošljejo zapletene genetske elemente.

V osnovnih raziskavah so lentivatorji, ki temeljijo na virusu HIV, uporabljeni kot sistemi za posredovanje motenj RNA (RNAi) za odpravo funkcije določenega gena in s tem omogočanje študija interakcije z drugimi različnimi.

Posvetitelji, pridobljeni od virusa HIV

V začetku devetdesetih so iz HVI-1 zgradili prve letivetive, ki so tesno povezani s šimpanzi SIV. HVI-1 je odgovoren za aids po vsem svetu.

Prva generacija lentivektorjev ima pomemben del genoma HIV. Vključuje genove gal in pol ter več dodatnih virusnih beljakovin. Ta generacija je bila ustvarjena z dvema konstruktoma. Eden od njih, ki izraža Env, zagotavlja funkcije embalaže. Drug izraža vse MLA, razen Env.

Prenosni vektor je sestavljen iz ekspresijske kasete, ki jo označujeta dve vrsti dolgih ponovitev (LTR) in geni, potrebni za pakiranje in obratno transkripcijo.

Druga generacija embalažnih vektorjev nima večine pomožnih genov in obdržita Tat in Rev. Ti geni so bili odstranjeni v tretji generaciji in zagotovljeni s četrtim konstruktom.

Prenosni vektorji tretje generacije so sestavljeni iz dveh konstrukcij embalaže. Ena kodira gal in pol. Še en kodi rev. Tretji konstrukt kodira ovojnico, ki izhaja iz VSV-G. Tisti, ki kodira gen, ki nas zanima, vsebuje inaktivirano LTR lentivirusna zaporedja, da prepreči rekombinacijo.

V zadnjem primeru transkripcijski regulacijski elementi povečajo zmogljivost prenosnih genov.

Letivektorji, pridobljeni iz drugih virusov

Virus HIV-2 je tesno povezan s sivo magabejo SIV (SIV _SM ) in je odgovoren za aids v zahodni Afriki. Iz tega virusa so pridobljeni vektorji prve in druge generacije.

Na podoben način kot HVI-1 so bili vektorji konstruirani iz SIV _SM , EIAV (virus nalezljive anemije pri konjih), FIV (virus imunske pomanjkljivosti mačk) in BIV (virus imunske pomanjkljivosti pri govedu) tri generacije, ki temeljijo na EIAV, so razvili za klinično uporabo.

Vektorji prve in tretje generacije so zgrajeni iz virusa kaprin artritis-encefalitisa (CAEV). Medtem ko so bili vektorji prve generacije zgrajeni iz SIV afriške zelene opice.

Reference

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Poleg retrovirusne okužbe: HIV se srečuje z gensko terapijo, Genetika in molekularna biologija, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. Notranjost zunaj lečevirusnega vektorja. Virusi, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Nedavni napredek pri razvoju in aplikacijah lentivirusnega vektorja. Molekularna terapija, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Klinična uporaba lentivirusnih vektorjev. Levkemija, 32, 1529–1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Lentiviralni vektorji: osnovni do prevajalni. Biochemical Journal, 443, 603-618.