7.13: Ретровирусы

И ретровирусы, и ретротранспозоны вставляют копии своих генетических элементов в геном клетки-хозяина. Таким образом, вирусные гены передаются при репликации или трансляции генома-хозяина. Типичная последовательность ретровирусной ДНК содержит 3-4 гена, которые кодируют различные белки, необходимые для сборки его структуры и функционирования в качестве молекулярного паразита. Эта ДНК транскрибируется в единую мРНК, которая очень похожа по структуре на обычные мРНК, т.е. кэпирована на 5’-конце и имеет полиаденилированный 3’-конец. Таким образом, рибосома клетки-хозяина транслирует ретровирусную мРНК в единую цепь полипротеинов. Некоторые ретровирусы используют кодируемые вирусом протеазы для преобразования этой единой цепи в белки, необходимые для сборки вириона. Затем ретровирусную мРНК упаковывается в ядро с белками gag и заключается в капсулу из капсидных белков. Для высвобождения вируса из клетки часть липидного бислоя мембраны клетки-хозяина отщипывается с образованием внешней оболочки вируса. Затем собранная вирусная частица высвобождается, чтобы продолжить цикл заражения.

События, подобные транспозиции, в жизненном цикле ретровирусов не случайны. Предполагается, что современные ретровирусы произошли от пенистого вируса, древней линии ретровирусов, обитавших в океане. Позвоночные животные, такие как рыбы, содержат ретротранспозоны из генов, кодирующих белки оболочки, которые напоминают пенистые вирусы.

Тесная связь между ретротранспозонами и ретровирусами существует и сегодня. Основным отличительным фактором между ними является то, что, хотя ретротранспозоны могут образовывать капсидные белки, они не могут синтезировать вирусные оболочки. Следовательно, зрелые вирусные частицы не образуются, и ретротранспозоны не могут переноситься горизонтально от одной клетки к другой.

Секвенирование генома человека показало, что 8% человеческого генома содержат ретровирусные элементы, хотя и находящиеся в латентном состоянии. Эти элементы считаются “ископаемыми останками” древних ретровирусов и очень полезны для понимания не только вирусной эволюции, но и эволюции позвоночных.