HVAD ER LENTIVIRA? - BIOLOGI - 2025

Den lentivirus, fra det latinske betyder langsom Lenti, er virus, der kræver lang tid fra måneder til år, fra første infektion til udbrud af sygdommen. Disse vira hører til slægten Lentivirus og retroviraerne (Retroviridae-familien), som har et RNA-genom, der transkriberes til DNA ved hjælp af revers transkriptase (TR).

I naturen er lentivira til stede i primater, hovdyr og kattedyr. For eksempel er der i primater to fylogenetisk relaterede afstamninger: simian immundefektvirus (SIV) og humane immundefektvirus (HIV). Begge er de forårsagende midler til erhvervet immundefekt syndrom (AIDS).

Kilde: PhD Dre på engelsk Wikipedia

Lentivektorer, der er opnået fra lentivira, er blevet vidt brugt til grundlæggende forskning inden for biologi, funktionel genomik og genterapi.

Faser i retrovirus livscyklus

Livscyklussen for alle retrovira begynder med kroppens binding til en specifik receptor på celleoverfladen, efterfulgt af internalisering af virussen gennem endocytose.

Cyklussen fortsætter med at kaste virusbelægningen og dannelsen af ​​et viralt kerneproteinkompleks (VNC), der består af det virale genom, der er forbundet med virale og cellulære proteiner. Sammensætningen af ​​komplekset ændrer sig over tid og er relateret til omdannelsen af ​​TR af det indtrængende genom til en DNA-dobbelt helix.

Integrationen af ​​virusgenomet i cellenes vil afhænge af det virale genoms evne til at trænge igennem værtkernen. VNC-omorganisering spiller en vigtig rolle i import til kernen, skønt vigtige cellulære proteiner, såsom transportin-SR2 / TNPO3, importin-alpha3 og importin7 også spiller en rolle.

Virale proteiner, såsom integrase, og værtscelle-transkriptionsfaktorer, såsom LEDCF, er nøglen til integrationen af ​​det virale genom.

Den bruger værtscelle-maskinerne til at transkribere og oversætte virale proteiner og til at samle virioner og frigive dem i ekstracellulært rum.

Fra lentivirus til lentivector

Genomet af retrovirus har tre åbne læserammer (MLA) for de forskellige virale elementer. F.eks. Capsidia og matrix (gag-gen), enzymer (pol-gen) og envelope (env-gen).

Konstruktionen af ​​en viral vektor består af eliminering af nogle gener af den vilde virus, såsom dem, der er relateret til virulens. På denne måde kan en viral vektor inficere eukaryotiske celler, retro-transkribe, integrere i genomet af værtenes eukaryotiske celle og udtrykke transgenet (indsat terapeutisk gen) uden at forårsage sygdom.

En metode til lentivektorkonstruktion er kortvarig transfektion. Det er baseret på brugen af ​​virale minigenomer (kaldet konstruktioner), der kun bærer generne af interesse. Forbigående transfektion består af uafhængig levering af konstruktioner.

Nogle retrovektorer har kun hovedelementer til samlingen af ​​virale partikler, kaldet ikke-funktionelle retrovektorer. De bruges til at transficere emballageceller.

Vektorer med en transgen ekspressionskassette er i stand til at inficere, transformere celler (transduktion) og udtrykke transgenet.

Anvendelsen af ​​separate konstruktioner er beregnet til at undgå rekombinationsbegivenheder, der kunne gendanne den vildtype fænotype.

Lentivector-teknologi

Lentivector-teknologi har bred anvendelse i grundlæggende biologi og translationelle undersøgelser til stabilt overekspression af transgener, stedstyret genredigering, vedvarende gendæmpning, stamcellemodifikation, transgen dyregenerering og induktion af pluripotente celler.

Lentivectors er lette at håndtere og fremstille systemer. De er irreversibelt og sikkert integreret i værtsgenomet. De inficerer celler, der er eller ikke deler sig.

De viser tropisme mod visse væv og letter terapi. De udtrykker ikke virale proteiner, derfor har de lav immunogenicitet. De kan sende komplekse genetiske elementer.

I grundlæggende forskning er HIV-baserede lentivektorer blevet anvendt som RNA-interferensleveringssystemer (RNAi) til at eliminere funktionen af ​​et specifikt gen, hvilket muliggør undersøgelse af interaktion med andre forskellige.

Lentivektorer opnået fra HIV

I de tidlige 1990'ere blev de første lentivektorer bygget fra HVI-1, som er tæt knyttet til sjimpansen SIV. HVI-1 er ansvarlig for AIDS på verdensplan.

Den første generation af lentivektorer har en betydelig del af HIV-genomet. Det inkluderer gal- og pol-gener og flere yderligere virale proteiner. Denne generation blev oprettet ved hjælp af to konstruktioner. En af dem, der udtrykker Env, leverer emballagefunktionerne. En anden udtrykker alle MLA'er, med undtagelse af Env.

Overførselsvektoren består af en ekspressionskassette markeret med to typer lange gentagelser (LTR'er) og gener, der er nødvendige til pakning og revers transkription.

Den anden generation af pakningsvektorer mangler de fleste tilbehørgener og bevarer Tat og Rev. Disse gener blev fjernet i den tredje generation og leveret af en fjerde konstruktion.

Tredje generations overførselsvektorer er sammensat af to emballagekonstruktioner. Den ene koder for gal og pol. En anden koder rev. En tredje konstruktion koder konvolutten, der er afledt af VSV-G. Den, der koder for genet af interesse, indeholder inaktiverede lentivirale LTR-sekvenser for at forhindre rekombination.

I sidstnævnte tilfælde øger de transkriptionelle regulatoriske elementer ydeevnen for overførselsgenerne.

Lentivektorer opnået fra andre vira

HIV-2-virussen er tæt forbundet med den grå magabey SIV (SIV _SM) og er ansvarlig for AIDS i Vestafrika. Første og anden generation af vektorer er opnået fra denne virus.

På lignende måde som HVI-1 er der konstrueret vektorer fra SIV _SM, EIAV (infektiøs anæmivirus hos heste), FIV (felinimmundefektvirus) og BIV (bovint immundefektvirus (BIV) tre generationer EIAV-baserede vektorer er udviklet til klinisk anvendelse.

Første og tredje generation af vektorer er blevet konstrueret ud fra caprine arthritis-encephalitis virus (CAEV). Mens første generation af vektorer er konstrueret fra SIV af den afrikanske grønne abe.

Referencer

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Ud over retrovirusinfektion: HIV møder genterapi, Genetik og molekylærbiologi, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. The Inside Out of Lentiviral Vector. Virus, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. Seneste fremskridt inden for lentiviral vektorudvikling og applikationer. Molekylær terapi, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Klinisk anvendelse af lentivirale vektorer. Leukæmi, 32, 1529-1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Lentivirale vektorer: grundlæggende for translationel. Biochemical Journal, 443, 603-618.