Ein retrovirus ist ein RNS-Virus, das in einer Gastgeber-Zelle mit der Rückseite transcriptase Enzym kopiert wird, um DNA von seinem RNS-Genom zu erzeugen. Die DNA wird dann ins Genom des Gastgebers durch ein integrase Enzym vereinigt. Das Virus wiederholt danach als ein Teil der Gastgeber-Zell-DNA. Retroviruses sind eingewickelte Viren, die der Virenfamilie Retroviridae gehören.

Eine spezielle Variante von retroviruses ist endogene retroviruses, die ins Genom des Gastgebers integriert und über Generationen geerbt werden.

Das Virus selbst versorgt seine Nukleinsäure in der Form eines +mRNA (einschließlich 5'cap und 3'PolyA innerhalb des virion) Genom und dient als ein Mittel der Übergabe dieses Genoms in Zellen, die es als ein verpflichten Parasit ins Visier nimmt, und die Infektion einsetzt. Einmal in der Zelle des Gastgebers erleben die RNS-Ufer Rückabschrift im Zytoplasma und werden ins Genom des Gastgebers integriert, an dem Punkt die retroviral DNA ein Pro-Virus genannt wird. Es ist schwierig, das Virus zu entdecken, bis es den Gastgeber angesteckt hat.

In den meisten Viren wird DNA in die RNS abgeschrieben, und dann wird RNS ins Protein übersetzt. Jedoch, retroviruses Funktion verschieden - ihre RNS wird in die DNA rückabgeschrieben, die ins Gastgeber-Zellgenom integriert wird (wenn es ein Pro-Virus wird), und dann die übliche Abschrift und Übersetzungsprozesse erlebt, um die durch das Virus getragenen Gene auszudrücken. Also, die in einem retroviral Gen enthaltene Information wird verwendet, um das entsprechende Protein über die Folge zu erzeugen: RNS  DNA  RNS  Protein. Das erweitert den grundsätzlichen Prozess, der von Francis Crick und James Watson identifiziert ist, in dem die Folge ist: DNA  RNS  Protein.

Retroviruses erweisen sich, wertvolle Forschungswerkzeuge in der molekularen Biologie zu sein, und sind erfolgreich in Genliefersystemen verwendet worden.

Struktur

Virions von retroviruses bestehen aus eingewickelten Partikeln ungefähr 100 nm im Durchmesser. Die virions enthalten auch zwei identische einzeln gestrandete RNS-Moleküle 7-10 kilobases (Kilobyte) in der Länge. Obwohl virions von verschiedenem retroviruses dieselbe Morphologie oder Biologie nicht haben, sind alle virion Bestandteile sehr ähnlich.

Die virion Hauptbestandteile sind:

• Umschlag: Zusammengesetzt aus lipids hat von der Gastgeber-Plasmamembran während des knospenden Prozesses sowie durch das env Gen verschlüsselten glycoproteins vorgeherrscht.
• RNS: Besteht aus einer dimer RNS. Es hat eine Kappe an 5' Ende und polyadenyle an 3' Ende. Das RNS-Genom hat auch Endnichtcodiergebiete, die in der Erwiderung und den inneren Gebieten wichtig sind, die virion Proteine für den Genausdruck verschlüsseln. Das 5' Ende schließt vier Gebiete ein, die R, U5, PBS und L sind. R Gebiet ist eine kurze wiederholte Folge an jedem Ende des Genoms während der Rückabschrift, um richtig zu sichern, der Länge nach wechseln in der wachsenden Kette über. U5 ist andererseits eine kurze einzigartige Folge zwischen R und PBS. PBS (Zündvorrichtung verbindliche Seite) besteht aus 18 zu 3' Ende der tRNA Zündvorrichtung ergänzenden Basen. L Gebiet ist ein unübersetztes Führer-Gebiet, das Signal gibt, um der Genom-RNS zu paketieren. Das 3' Ende schließt 3 Gebiete ein, die PPT (polypurine Fläche), U3 und R sind. PPT ist Zündvorrichtung für die DNA-Synthese plus das Ufer während der Rückabschrift. U3 ist eine Folge zwischen PPT und R, der Signal hat, dass Pro-Virus in der Abschrift verwenden kann. R ist wiederholte Folge des Terminals an 3' Ende. Die Nucleotide Folge an den 5 '-reminus des Vogelsarkom-Virus-Genoms war am Anfang Folgen durch J. Schein und A. P. Czernilofsky u. a. (Proc. Natl. Acad. Sci. Die USA, Vol 75, Seiten 1473-1477, 1977), und die nucleotide Folge eines unübersetzten, aber erhaltenen Gebiets am 3 '-Ende des Vogelsarkom-Virus-Genoms wurde von A.P. Czernilofsky am Anfang veröffentlicht u. a. (Nucleic Acuds Forschung, Vol. 8, Seiten 2967-2984, 1980).
• Proteine: Aus Knebel-Proteinen bestehend, machen Sie (PR), pol Proteine und env Proteine Spaß pro-. Knebel-Proteine sind Hauptbestandteile der Virencapsid, die ungefähr 2000-4000 Kopien pro virion sind. Machen Sie Spaß pro-wird verschieden in verschiedenen Viren ausgedrückt. Es fungiert in proteolytic Spaltungen während der virion Reifung, um reifen Knebel und pol Proteine zu machen. Proteine von Pol sind für die Synthese der Viren-DNA und Integration in die Gastgeber-DNA nach Infektion verantwortlich. Schließlich, env Proteine spielen eine Rolle in der Vereinigung und dem Zugang von virion in die Gastgeber-Zelle. Das Besitzen einer funktionellen Kopie eines env Gens ist, was retroviruses verschieden von retroelements macht. Das env Gen dient drei verschiedenen Funktionen: Dem retrovirus ermöglichend, in Gastgeber-Zellen durch den endosomal Membranenschwarzhandel hereinzugehen zu/herrschen, ist der Schutz vor der extracellular Umgebung über den lipid bilayer berät sich, und die Fähigkeit, in Zellen einzugehen. Die Fähigkeit des retrovirus, zu seiner Zielgastgeber-Zelle mit spezifischen Zelloberflächenempfängern zu binden, wird durch den Oberflächenbestandteil (SU) des env gegeben, während die Fähigkeit des retrovirus, in die Zelle über die Membranenfusion einzugehen, durch den membranenverankerten Trans-Membranenbestandteil (TM) gegeben wird. So ist das env Protein, was dem retrovirus ermöglicht, ansteckend zu sein.

Multiplikation

Als retroviruses ihr eigenes Genom in die Keim-Linie integriert haben, wird ihr Genom zu einer folgenden Generation verzichtet. Diese endogenen retroviruses (ERVs), gegenübergestellt mit exogenous, setzen jetzt 5-8 % des menschlichen Erbgutes zusammen. Die meisten Einfügungen haben keine bekannte Funktion und werden häufig genannt "werfen DNA weg". Jedoch spielen viele endogene retroviruses wichtige Rollen in der Gastgeber-Biologie, wie Kontrolle der Genabschrift, der Zellfusion während der placental Entwicklung im Laufe der Germination eines Embryos und des Widerstands gegen exogenous retroviral Infektion. Endogene retroviruses haben auch spezielle Aufmerksamkeit in der Forschung von Immunitätsforschungszusammenhängenden Pathologien wie autogeschützte Krankheiten wie multiple Sklerose erhalten, obwohl endogen, wie man noch nicht bewiesen hat, haben retroviruses jede kausale Rolle in dieser Klasse der Krankheit gespielt.

Während, wie man klassisch dachte, Abschrift nur von der DNA bis RNS vorgekommen ist, transcriptase umgekehrt hat, schreibt RNS in die DNA ab. Der Begriff "retro" in retrovirus bezieht sich auf diese Umkehrung (DNA von der RNS machend), des Hauptlehrsatzes der molekularen Biologie. Transcriptase Rücktätigkeit außerhalb retroviruses ist in fast dem ganzen eukaryotes gefunden worden, die Generation und Einfügung von neuen Kopien von retrotransposons ins Gastgeber-Genom ermöglichend. Diese Einsätze werden durch Enzyme des Gastgebers in neue RNS-Moleküle abgeschrieben, die in den cytosol eingehen. Dann werden einige dieser RNS-Moleküle in Virenproteine übersetzt. Zum Beispiel wird das Knebel-Gen in Moleküle des capsid Proteins übersetzt, das pol Gen wird in Moleküle der Rückseite transcriptase abgeschrieben, und das env Gen wird in Moleküle des Umschlag-Proteins übersetzt. Es ist wichtig zu bemerken, dass ein retrovirus seine eigene Rückseite transcriptase in seinem capsid "bringen" muss, sonst ist es unfähig, die Enzyme der angesteckten Zelle zu verwerten, um die Aufgabe wegen der ungewöhnlichen Natur auszuführen, DNA von der RNS zu erzeugen.

Industrierauschgifte, die entworfen werden, wie pro-aufziehen und transcriptase Hemmstoffe umkehren, können unwirksam schnell bewiesen werden, weil die Genfolgen, die für das Pro-Aufziehen und die Rückseite transcriptase codieren, viele Ersetzungen erleben können. Diese Ersetzungen von stickstoffhaltigen Basen, die das DNA-Ufer zusammensetzen, können entweder das Pro-Aufziehen oder die Rückseite transcriptase schwierig machen anzugreifen. Der Aminosäure-Ersatz ermöglicht den Enzymen, den Rauschgift-Regierungen auszuweichen, weil Veränderungen in den Genfolgen physische oder chemische Änderung verursachen können, die sie härter macht, durch das Rauschgift zu entdecken. Wenn die Rauschgifte, die Enzyme, solche angreifen sollen, die Spaß pro-machen, entworfen werden, nehmen die Hersteller spezifische Seiten auf dem Enzym ins Visier. Eine Weise, diese Ziele anzugreifen, kann durch die Hydrolyse von molekularen Obligationen sein, was bedeutet, dass das Rauschgift Moleküle von HO (Wasser) zu spezifischen Obligationen hinzufügen wird. Durch das Hinzufügen von Molekülen von Wasser an einer Seite auf dem Virus bricht das Rauschgift die vorherigen Obligationen, die mit einander verbunden wurden. Wenn mehrere dieser Brechungen vorkommen, kann das Ergebnis zu lysis, dem Tod des Virus führen.

Weil Rückabschrift am üblichen Korrekturlesen der DNA-Erwiderung Mangel hat, ändert sich ein retrovirus sehr häufig. Das ermöglicht dem Virus, widerstandsfähig gegen Antivirenarzneimittel schnell zu wachsen, und behindert die Entwicklung von wirksamen Impfstoffen und Hemmstoffen für den retrovirus.

Ein Nachteil von retroviruses, wie Moloney retrovirus, schließt die Voraussetzung für Zellen ein, um sich für transduction aktiv zu teilen. Infolgedessen sind Zellen wie Neurone gegen Infektion und transduction durch retroviruses sehr widerstandsfähig. Es gibt Sorge, dass insertional mutagenesis wegen der Integration ins Gastgeber-Genom zu Krebs oder Leukämie führen könnte. Das ist verschieden von Lentiviridae, einer Unterklasse von Retroviridae, die im Stande sind, ihre RNS ins Genom von sich nichtteilenden Gastgeber-Zellen zu integrieren.

Übertragung

• Zelle-zu-Zelle-
• Flüssigkeiten
• Bord-, wie die Schafe von Jaagsiekte retrovirus.

Gene

Genome von Retrovirus enthalten allgemein diese drei offenen Lesen-Rahmen, die für Proteine verschlüsseln, die im reifen Virus gefunden werden können:

• gruppenspezifisches Antigen (Knebel) codiert für Kern- und Strukturproteine des Virus;
• polymerase (pol) Codes für die Rückseite transcriptase, machen Sie Spaß pro- und integrase; und,
• Umschlag (env) codiert für die Retroviral-Mantel-Proteine.

Pro-Virus

Diese DNA kann ins Gastgeber-Genom als ein Pro-Virus vereinigt werden, das zu Nachkommenschaft-Zellen verzichtet werden kann. Die retrovirus DNA wird aufs Geratewohl ins Gastgeber-Genom eingefügt. Wegen dessen kann es in oncogenes eingefügt werden. Auf diese Weise kann ein retroviruses normale Zellen in Krebs-Zellen umwandeln. Etwas Pro-Virus bleibt latent in der Zelle seit einem langen Zeitraum der Zeit, bevor es durch die Änderung in der Zellumgebung aktiviert wird.

Frühe Evolution

Studien von retroviruses haben zur ersten demonstrierten Synthese der DNA von RNS-Schablonen, einer grundsätzlichen Weise geführt, um genetisches Material zu übertragen, das sowohl in eukaryotes als auch in prokaryotes vorkommt. Es ist nachgesonnen worden, dass die RNS zu durch retroviruses verwendeten DNA-Abschrift-Prozessen zuerst DNA veranlasst haben kann, als genetisches Material verwendet zu werden. In diesem Modell, der RNS-Welthypothese, haben Zellorganismen die chemischer stabile DNA angenommen, als sich retroviruses entwickelt hat, um DNA von den RNS-Schablonen zu schaffen.

Gentherapie

Gammaretroviral und lentiviral Vektoren für die Gentherapie sind dass mittelbare stabile genetische Modifizierung von behandelten Zellen durch die chromosomale Integration der übertragenen Vektor-Genome entwickelt worden. Diese Technologie ist von Nutzen, nicht nur zu Forschungszwecken, sondern auch zur klinischen Gentherapie, die auf die langfristige Korrektur von genetischen Defekten, z.B, im Stamm und den Ahn-Zellen zielt. Vektor-Partikeln von Retroviral mit tropism für verschiedene Zielzellen sind entworfen worden. Gammaretroviral und lentiviral Vektoren sind bis jetzt in mehr als 300 klinischen Proben verwendet worden, Behandlungsoptionen für verschiedene Krankheiten richtend.

Krebs

Retroviruses, die Geschwulst-Wachstum verursachen, schließen Sarkom-Virus von Rous und Maus Milchgeschwulst-Virus ein. Krebs kann durch proto-oncogenes ausgelöst werden, die in die Pro-Viren-DNA oder durch die Störung von zellularem proto-oncogenes irrtümlicherweise vereinigt wurden. Sarkom-Virus von Rous enthält das src Gen, das Geschwulst-Bildung auslöst. Später wurde es gefunden, dass ein ähnliches Gen in Zellen an der Zellnachrichtenübermittlung beteiligt wird, die am wahrscheinlichsten mit der Pro-Viren-DNA herausgeschnitten wurde. Das Nichtumwandeln von Viren kann ihre DNA in proto-oncogenes zufällig einfügen, den Ausdruck von Proteinen störend, die den Zellzyklus regeln. Der Befürworter der Pro-Virus-DNA kann auch über den Ausdruck von Durchführungsgenen verursachen.

Klassifikation

Exogenous

Die folgenden Klassen werden hier eingeschlossen:

• Klasse Alpharetrovirus; Typ-Arten: Leukosis Vogelvirus; andere schließen Sarkom-Virus von Rous ein
• Klasse Betaretrovirus; Typ-Arten: Maus Milchtumor-Virus
• Klasse Gammaretrovirus; Typ-Arten: Leukämie-Virus von Murine; andere schließen Katzenleukämie-Virus ein
• Klasse Deltaretrovirus; Typ-Arten: Rinderleukämie-Virus; andere schließen das Krebs verursachende Menschliche T-lymphotropic Virus ein
• Klasse Epsilonretrovirus; Typ-Arten: Walleye Hautsarkom-Virus
• Klasse Lentivirus; Typ-Arten: Menschliches Immunschwäche-Virus 1; andere schließen Affen, Katzenimmunschwäche-Viren ein
• Klasse Spumavirus; Typ-Arten: Affenartiges schäumendes Virus

Diese wurden vorher in drei Unterfamilien geteilt (Oncovirinae, Lentivirinae und Spumavirinae), aber mit aktuellen Kenntnissen von retroviruses ist das nicht mehr passend. (Der Begriff oncovirus wird noch allgemein gebraucht, dennoch.)

Retroviruses waren in 2 Gruppen

Virus_classification#Baltimore_classification.

Gruppe VI Viren

Alle Mitglieder der Gruppe VI Gebrauch Viren-verschlüsselte Rückseite transcriptase, eine von der RNS abhängige DNA polymerase, um DNA von der Initiale virion RNS-Genom zu erzeugen. Diese DNA wird häufig ins Gastgeber-Genom, als im Fall von retroviruses und Pseudoviren integriert, wo es wiederholt und vom Gastgeber abgeschrieben wird.

Gruppe VI schließt ein:

• Familie Metaviridae
• Familie Pseudoviridae
• Familie Retroviridae - Retroviruses, z.B HIV

Gruppe VII Viren

Beide Familien in der Gruppe VII ließen DNA-Genome innerhalb der Eindringen-Virus-Partikeln enthalten. Das DNA-Genom wird sowohl in mRNA, für den Gebrauch als eine Abschrift in der Protein-Synthese, als auch in pre-genomic RNS für den Gebrauch als die Schablone während der Genom-Erwiderung abgeschrieben. Viren-verschlüsselte Rückseite transcriptase verwendet die pre-genomic RNS als eine Schablone für die Entwicklung der genomic DNA.

Gruppe VII schließt ein:

• Familie Hepadnaviridae - z.B Leberentzündung B Virus
• Familie Caulimoviridae - z.B Blumenkohl-Mosaikvirus

Endogen

Endogene retroviruses werden in dieses Klassifikationssystem nicht formell eingeschlossen, und werden in drei Klassen auf der Grundlage von der Zusammenhängendkeit mit exogenous Klassen weit gehend eingeteilt:

• Klasse bin ich dem gammaretroviruses am ähnlichsten
• Klasse II ist dem betaretroviruses und alpharetroviruses am ähnlichsten
• Klasse III ist dem spumaviruses am ähnlichsten

BESCHLUSS:

Rauschgifte von Antiretroviral sind Medikamente für die Behandlung der Infektion durch retroviruses, in erster Linie des HIV. Verschiedene Klassen von antiretroviral Rauschgiften folgen verschiedenen Stufen des HIV-Lebenszyklus. Die Kombination von mehreren (normalerweise drei oder vier) antiretroviral Rauschgifte ist als hoch aktive anti-retroviral Therapie (HAART) bekannt.

Behandlung von tierärztlichem retroviruses

Katzenleukämie-Virus und Katzenimmunschwäche-Virus-Infektionen werden mit biologics behandelt, einschließlich des einzigen immunomodulator zurzeit lizenziert zum Verkauf in Vereinigt Staaten, Lymphozyt-T-Zelle Geschützter Modulator (LTCI), der vom Hersteller T-Cyte Therapeutics (www.tcyte.com) auf den Markt gebracht ist.

Links

• ViralZone Ein schweizerisches Institut für die Quelle von Bioinformatics für alle Virenfamilien, allgemeine molekulare und epidemiologische Auskunft gebend (folgen Verbindungen, um Viren" "Retro-abzuschreiben)
• Retrovirus Zeichentrickfilm (Blitz erforderlich)
• Retrovirology Wissenschaftliche Zeitschrift
• Lebenszyklus-Kapitel von Retrovirus Von der Biologie von Kimball (Online-Biologie-Lehrbuch-Seiten)
• "Retroviruses" internationale Standardbuchnummer 0-87969-571-4
• Annalen der Wissenschaft: Die Überraschung von Darwin. Michael Specter. Der New-Yorker. Am 3. Dezember 2007.