VAD ÄR LENTIVIRUS? - BIOLOGI - 2025

Den lentivirus , från latinets betyder långsam Lenti, är virus som kräver lång tid från månader till år, från initial infektion till uppkomsten av sjukdomen. Dessa virus tillhör släktet Lentivirus och retrovirus (Retroviridae-familjen), som har ett RNA-genom som transkriberas till DNA med omvänt transkriptas (TR).

I naturen finns lentivirus i primater, hovdjur och kärl. I primater finns det till exempel två fylogenetiskt besläktade linjer: simian immunbristvirus (SIV) och humana immunbristvirus (HIV). Båda är de orsakande medlen för förvärvat immunbrist-syndrom (AIDS).

Källa: PhD Dre på engelska Wikipedia

Lentivektorer, erhållna från lentivirus, har använts i stor utsträckning för basforskning inom biologi, funktionell genomik och genterapi.

Stadier i retrovirus livscykel

Livscykeln för alla retrovirus börjar med kroppens bindning till en specifik receptor på cellytan, följt av internalisering av viruset genom endocytos.

Cykeln fortsätter med avlägsnandet av virusskiktet och bildandet av ett viralt nukleusproteinkomplex (VNC), som består av det virala genomet associerat med virala och cellulära proteiner. Komplexets sammansättning förändras över tid och är relaterad till omvandlingen, av TR, av det invaderande genomet till en dubbel DNA-spiral.

Integreringen av virusgenomet i den hos cellen kommer att bero på förmågan hos det virala genomet att penetrera värdkärnan. VNC-omorganisation spelar en viktig roll vid import till kärnan, även om viktiga cellulära proteiner, såsom transportin-SR2 / TNPO3, importin-alpha3 och importin7 också spelar en roll.

Virala proteiner, såsom integras, och värdcelltranskriptionsfaktorer, såsom LEDCF, är nyckeln i integrationen av det virala genomet.

Den använder värdcellsmaskineriet för att transkribera och översätta virala proteiner och för att sätta ihop virioner och släppa dem till extracellulärt utrymme.

Från lentivirus till lentivector

Genet retrovirus har tre öppna läsramar (MLA) för de olika virala elementen. Till exempel kapsidia och matris (gag-gen), enzymer (pol-gen) och hölje (env-gen).

Konstruktionen av en viral vektor består av eliminering av vissa gener av det vilda viruset, såsom de som är relaterade till virulens. På detta sätt kan en viral vektor infektera eukaryota celler, retro-transkribera, integreras i genomet hos värdens eukaryota cell och uttrycka transgenen (infogad terapeutisk gen) utan att orsaka sjukdom.

En metod för lentivektorkonstruktion är transient transfektion. Det är baserat på användningen av virala minigenomer (kallade konstruktioner) som endast innehåller gener av intresse. Övergående transfektion består av oberoende leverans av konstruktioner.

Vissa retrovektorer har endast huvudelement för montering av virala partiklar, kallade icke-funktionella retrovektorer. De används för att transfektera förpackningsceller.

Vektorer med en transgen expressionskassett kan infektera, transformera celler (transduktion) och uttrycka transgenen.

Användningen av separata konstruktioner är avsedd att undvika rekombinationshändelser som kan återställa fenotypen av vild typ.

Lentivector-teknik

Lentivector-tekniken har vid användning i grundläggande biologiska och translationella studier för stabilt transgenöveruttryck, platsriktad genredigering, ihållande gendämpning, stamcellsmodifiering, transgen djurgenerering och induktion av pluripotenta celler.

Lentivectors är enkla att hantera och producera system. De är irreversibelt och säkert integrerat i värdgenomet. De infekterar celler som är eller inte delar sig.

De visar tropism mot vissa vävnader, vilket underlättar terapi. De uttrycker inte virala proteiner, varför de har låg immunogenicitet. De kan skicka komplexa genetiska element.

I grundforskning har HIV-baserade lentivektorer använts som RNA-interferensleveranssystem (RNAi) för att eliminera funktionen hos en specifik gen, vilket möjliggör studie av interaktion med andra olika.

Lentivektorer erhållna från HIV

I början av 1990-talet byggdes de första lentivektorerna från HVI-1, som är nära besläktat med schimpans SIV. HVI-1 ansvarar för AIDS över hela världen.

Den första generationen lentivektorer har en betydande del av HIV-genomet. Det inkluderar gal- och pol-gener och flera ytterligare virala proteiner. Denna generation skapades med två konstruktioner. En av dem, som uttrycker Env, tillhandahåller förpackningsfunktionerna. En annan uttrycker alla MLA, med undantag av Env.

Överföringsvektorn består av en expressionskassett markerad med två typer av långa upprepningar (LTR) och gener som är nödvändiga för förpackning och omvänd transkription.

Den andra generationen av förpackningsvektorer saknar de flesta tillbehörsgener och behåller Tat och Rev. Dessa gener avlägsnades i den tredje generationen och tillhandahölls av en fjärde konstruktion.

Tredje generations överföringsvektorer består av två förpackningskonstruktioner. En kodar gal och pol. En annan kodar rev. En tredje konstruktion kodar kuvertet, som härrör från VSV-G. Den som kodar genen av intresse innehåller inaktiverade LTR-lentivirala sekvenser för att förhindra rekombination.

I det senare fallet ökar de transkriptionella regleringselementen prestandan för överföringsgenerna.

Lentivektorer erhållna från andra virus

HIV-2-viruset är nära besläktat med den grå magabey SIV (SIV _SM ) och är ansvarig för AIDS i Västafrika. Första och andra generationens vektorer har erhållits från detta virus.

På liknande sätt som HVI-1 har vektorer konstruerats av SIV _SM , EIAV (infektiöst anemi-virus i hästar), FIV (kattimmunbristvirus) och BIV (bovint immunbristvirus (BIV) tre generationer EIAV-baserade vektorer har utvecklats för klinisk användning.

Första och tredje generationens vektorer har konstruerats från det getterritis-encefalitvirus (CAEV). Medan första generationens vektorer har konstruerats från SIV av den afrikanska gröna apan.

referenser

1. Da Silva, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. Bortom retrovirusinfektion: HIV möter genterapi, Genetics and Molecular Biology, 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. Nya framsteg inom lentiviral vektorutveckling och applikationer. Molecular Therapy, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. Klinisk användning av lentivirala vektorer. Leukemia, 32, 1529–1541.
5. Sakuma, T., Barry, MA, Ikeda, Y. 2012. Lentivirala vektorer: grundläggande för translationell. Biochemical Journal, 443, 603-618.