Классификация. По механизму перемещения (и по эволюционному родству)

1.

Классификация
По механизму перемещения (и по эволюционному родству)
Класс 1
Класс 2
нет РНК в цикле
В цикле присутствует РНК
и обратная транскрипция
ДНК-РНК-ДНК
вырезание-встраивание,
Которое осуществляет
фермент транспозаза
ДНК-ДНК

2.

Классификация
По механизму перемещения (и по эволюционному родству)
Класс 1
В цикле присутствует РНК
и обратная транскрипция
Провирусы ретровирусов
Ретровирусоподобные ретротранспозоны
(=ретропозоны)
LINE
SINE
ТОЛЬКО У ЭУКАРИОТ!
Класс 2
нет РНК в цикле
вырезание-встраивание
ДНК-транспозоны

3.

Класс 1
ДНК-РНК-ДНК цикл
Геномная ДНК
Транскрипция (клеточная РНК-полимераза)
РНК
Обратная транскрипция
(обратная транскриптаза, RT)
РНК
ДНК
РНКаза H
(гидрозиз РНК в ДНК/РНК дуплексах)
РНК
ДНК
обратная транскриптаза, RT
ДНК
ДНК

4.

Провирусы ретровирусов
Ретровирусоподобные
ретротранспозоны
(=ретропозоны)

5.

Ретровирусы
ВИЧ
капсид
нуклеокапсид

6.

Ретровирусы
ВИЧ
протеаза
Интеграза
Факторы вирулентности

7.

Этапы заражения клетки ВИЧ
•Связывание с клеткой-мишенью (CD4+ Т лимфоциты)
•Слияние с клеткой мишенью
•Раздевание РНК в цитоплазме до нуклеокапсида
•Обратная транскрипция (все, что для нее нужно, принесено с собой)
•Проникновение вновь синтезированной ДНК в ядро, интеграция
•Транскрипция, трансляция, сборка вирусных частиц

8.

Структура провируса (ДНК вируса, интегрированной в геном)
rev
tat
pol
env
LTR
LTR
gag
Интегрированная форма ВИЧ-1 (провирус) содержит
приблизительно 9,8 тысяч пар нуклеотидных оснований (кб)

9.

10.

LTR - Long terminal repeats
Прямые концевые повторы
tat
pol
LTR
rev
env
LTR
gag
U3
R
U5
450 пн 100 пн 180 пн
U3
R
U5

11.

rev
протеаза
tat
pol
env
LTR
LTR
gag
MA
CA
NC
p6
нуклеокапсид
матрикс
капсид
выход их клетки

12.

rev
tat
Это они
pol
env
LTR
LTR
gag
RT
PRO
протеаза
RNase-H IN
РНКаза H
обратная
транскриптаза
интеграза

13.

rev
tat
pol
env
LTR
LTR
gag
gp120
gp41

14.

Регуляторные белки
rev
tat
pol
LTR
env
LTR
gag

15.

rev
tat
pol
env
LTR
LTR
gag
Факторы вирулентности

16.

Gag (4), Pol(4), Env (2) – основные структурные белки
Tat, Rev – регуляторные белки
Дополнительные факторы вирулентрости
Всего 13 белков с одной РНК!

17.

«плавающий»
сайт
сплайсинга
http://engrailed.narod.ru/molbiol/

18.

Гены ВИЧ могут быть подразделены на ранние гены и поздние гены.
Ранние гены (tat, rev и nef) экспрессируются независимо от Rev.
МРНК, кодирующая поздние гены gag, pol, env, vpr, vpu и vif, требует
Rev для того, чтобы эти мРНК локализовались в цитоплазме и
экспрессировались.

19.

1) Полипротеины, которые нарезаются протеазой
Не все эти акты расщепления являются эффективными, например,
приблизительно 50% белка обратной транскриптазы остается
связанным с РНК-азой Н в составе одного полипептида (р65).
2) Gag-Pol полипротеин возникает при сдвиге рибосомы на другую
рамку считывания
Вирусная протеаза (Pro), интеграза (IN), РНК-аза Н и обратная транскриптаза (RT) всегда
экспрессируются в виде слитого белка Gag-Pol. Предшественник Gag-Pol образуется в результате
сдвига рамки считывания при трансляции, который инициируется специфическим мотивом РНК,
действующим в cis-положении.
Когда рибосомы встречаются с этим мотивом, они примерно в 5% случаев переходят на рамку
считывания Pol без перерыва трансляции. Эта частота сдвига рамки считывания рибосомами
объясняет, почему предшественники Gag и Gag-Pol образуются в соотношении приблизительно
20:1.
3) Альтернативный сплайсинг