Ретровирусы инфицирование

ВИЧ принадлежит к числу так называемых ретровирусов, т. е. вирусов, в геноме которых закодированы зависимые транскриптазы (обратные транскриптазы). В результате репликация генома РНК-содер-жащих вирусов катализируется собственной обратной транскриптазой, которая упаковывается в белковую оболочку вируса — капсиду при каждой репликации вирусов в клетке-хозяине. Но в отличие от других ретро-вирусов (вирус саркомы кур Рауса, вирус полиомиелита) ВИЧ в своем геноме содержит пять дополнительных открытых участков, которые кодируют белки, оказывающие активирующее или подавляющее действие на белковый синтез и, возможно, на другие функции. Летальный эффект ВИЧ вызван тем, что, убивая специализированные Т-лимфоциты, он повреждает иммунную систему, поскольку без этих клеток В-лимфоциты не способны размножаться в ответ на проникновение в организм нового антигена. Молекулярный механизм летального действия ВИЧ таков при инфицировании клеток ВИЧ его капсидный белок связывается с трансмембранным клеточным белком, после чего вирусный капсид сливается с мембраной клетки, а вслед за этим вирусная РНК освобождается в клетку, где она после конверсии в двухцепочечную ДНК включается в хромосому в качестве провируса. Белок, синтезируемый под генетическим контролем провируса, позволяет инфицированным Т-лимфоцитам сливаться с неинфицированными Т-лимфоцитами, что ведет к их разрушению. Следовательно, человек погибает от потери способности организма к иммунологической защите от тех инфекций, которые сами по себе не являются смертельными. [c.491]

Другой вид специализированного переноса информации-от РНК к ДНК-имеет место (насколько известно) только в клетках животных, инфицированных вирусами определенного типа. До недавнего времени был известен только один тип вирусов, обладающих способностью к синтезу ДНК по РНК. Это особый тип РНК-содержащих вирусов, называемых ретровирусами. Сейчас стало известно, что еще один тип вирусов-ДНК-содержащий вирус гепатита В в своем развитии также использует перенос информации от РНК к ДНК. [c.49]

Недавние исследования показали, что онкогены гомологичны по некоторым последовательностям ДНК нормальных клеток млекопитающих, не инфицированных ретровирусами. Это открытие лежит в основе [c.322]

Следующий раздел касается некоторых фундаментальных аспектов биологии ретровирусов, на которых базируется их применение в качестве векторных молекул. Разд. 9.3 дает представление о различных конструкциях ретровирусных векторов. В разд. 9.4—9.6 описаны методы размножения вирусов, инфицирования клеток и тестирования вирусных препаратов. Заключительный, разд. 9.7 касается некоторых практических вопросов, которые следует принимать во внимание при работе с данными векторами. [c.274]

Помимо описанного видового тропизма круг хозяев ретровируса в пределах данного вида может ограничиваться также тканевой специфичностью экспрессии соответствующих клеточных рецепторов. В целом большинство фибробластов, лимфоидные клетки и многие другие клетки чувствительны к инфицированию MLV, хотя систематического исследования клеток разных типов на чувствительность к MLV не проводилось. [c.278]

Многие природные онкогенные ретровирусы экспрессируют гибридные белки. Происходит это в результате слияния N-концевой части вирусного гена gag или env с онкогенными последовательностями, захваченными вирусом из ДНК клетки-хозяина. Такая структура способна обеспечить очень эффективную экспрессию гибридных белков, поскольку сигналы, влияющие на их трансляцию, относятся к категории весьма активных генетических элементов, которые в норме обеспечивают масштабное производство продуктов вирусных генов в инфицированной клетке. Кроме того, на эффективность синтеза таких белков может [c.283]

Геномная РНК ретровирусов, попадая в клетку, строит свою ДНК-копию с помощью фермента обратной транскриптазы или РНК-зависимой ДНК-полимеразы, которую кодирует один из трех их генов. ДНК-копии вирусного генома включаются в хромосомы инфицированных клеток в форме провируса, следствием чего может быть злокачественное перерождение клеток. На ДНК-копии ретровирусов строится РНК-копия, которая в дальнейшем включается в вирион или служит промежуточной стадией при перемещении вируса в новую точку локализации. Сейчас известно, что ретровирусы, мигрируя, могут захватывать некоторые гены хозяина и переносить их не только в новое место в геноме, но и от организма к организму. [c.251]

Таким образом, ретровирусы, вызывающие опухоли, относятся к трансдуцирующим, подобно бактериофагу к. Когда-то произошла их рекомбинация с клеточной ДНК, и теперь продукт рекомбинации может встраиваться в геном инфицированной клетки (рис. IV.7). Обычно -on имеет другую структуру, чем его клеточный аналог. Кроме того, транскрипция провирусного -on находится под контролем провирусного регуляторного элемента, а не клеточного. Эта аномальная регуляция и/или аномальный продукт экспрессии -on сложным и не [c.346]

Е. Заражение ретровирусами часто приводит одновременно к нелетальному для клеток выходу потомства вируса и стабильному генетическому изменению инфицированной клетки, делающему ее раковой. [c.34]

Результаты генной терапии можно рассмотреть на конкретном примере. У мальчика, больного гемофилией из-за дефицита девятого фактора свертывания крови, с помощью биопсии были выделены фибробласты кожи и культивированы в клеточной культуре, В эти клетки был введен искусственный вектор, созданный на основе ретровируса и содержащий гены, которые увеличивают активность девятого фактора. Инфицированные клетки были размножены в клеточной культуре и возвращены в организм мальчика подкожно в районе спины и ягодиц. Клетки прижились, в результате была увеличена активность девятого фактора свертывания крови, и симптомы гемофилии у пациента были сглажены. Таким образом, генно-инженерные работы создают подходы к лечению гемофилии человека. [c.74]

Отмеченные недостатки можно преодолеть, применяя в качестве трансдуцирующих векторов ретровирусы. В силу высокой эффективности инфицирования широкого спектра клеток ретровирусы обеспечивают наиболее подходящий метод интеграции чужеродных генов в хромосомы клеток. Инкубируя клетки костного мозга совместно с монослоем клеток упаковывающей линии, продуцирующей гибридный ретровирус, можно быть уверенным, что и без дополнительной селекции большинство клеток костного мозга, в том числе и стволовые клетки, будут инфицированы дефектным по репликации гибридным ретровирусом и ДНК-копия его генома будет интегрирована в хромосомную ДНК клетки. [c.410]

Ретровирусы (Retrovinises) Группа РНК-содержащих вирусов, содержащих обратную транскриптазу синтезированная на РНК-матрице двухцепочечная ДНК может встраиваться в хромосому инфицированной этим вирусом 1слетки. [c.559]

Чтобы заразить рекомбинантным ретровирусом эмбриональные клетки, в культуральную емкость с инфицированными фибробластами, продуцирующими рекомбинантный вирус, помещают восьмиклеточную морулу (группа бластомер, возникшая после равномерного дробления оплодотворенного яйца), освобожденную от яйцевой оболочки. Морула инфицируется и после достижения стадии бластоцисты ее вводят в матку псевдобеременной матери. Часть бластоцист может погибнуть, а часть нормально развивается и в соответствующие сроки трансформируется в трансгенное потомство, которое затем подвергается тщательному генетическому анализу и может использоваться для выведения трансгенных линий. [c.585]

Особым образом ведут себя опухолевые РНК-вирусы проникновение их в пермиссивиую клетку часто ведет одновременно и к нелетальному для клетки высвобождению дочерних вирусных частиц (отпочковывающихся от клеточной поверхности), и к стойкому генетическому изменению в инфицированной клетке, которое превращает эту клетку в раковую. Как может заражение вирусом вызвать стойкое генетическое изменение, было непонятно до тех пор. пока не был открыт фермент обратная транскриптаза с помошью которого пепи инфицирующей РНК этих вирусов транскрибируются в комплементарные им цепи ДНК. Опухолевые РНК-вирусы, к которым относится первый хорошо изученный опухолевый вирус, а именно вирус саркомы Рауса, являются представителями крупного класса вирусов, так называемых ретровирусов. Название это отражает тот факт, что часть их жизненного цикла составляет процесс, обратный нормальной транскрипции, т. е. транскрипции ДНК в РНК. К ретровирусам относгггся и вирус СПИДа (спонтанно приобретенного иммунодефицита). [c.320]

И ДПК-, и РПК-содержащие вирусы (в частности, ретровирусы) могут участвовать в трансформации нормальной клетки в опухолевую. Это можно экспериментально продемонстрировать как на лабораторных животных (у которых некоторые вирусы способны вызывать рак), так и в культуре клеток, где те же вирусы изменяют поведение инфицированных клеток. Эти клетки приобретают способность к делению в условиях, при которых нормальные клетки делиться не могут (см. разд. 13.4.1, где перечислены свойства неопластически трансформированных клеток в культуре). Два интенсивно изучаемых примера таких вирусов - это 8У40 (ДПК-содержащий вирус, выделенный из клеток обезьяны) и вирус саркомы Рауса - куриный ретровирус. Сложнее обстоит дело с ролью вирусов в развитии рака у человека среди множества причин, приводящих нрактически ко всем известным видам раковых заболеваний человека, вирусы не фигурируют. Возможно, от многих вирус-индуцированных опухолей нас защищает иммунная система, разрушающая инфицированные вирусами клетки, которые могли бы стать источником опухолей. Тем не менее сейчас имеются веские доказательства того, что причиной возникновения некоторых типов рака человека являются вирусы (табл. 21-3). Они могут оказывать либо непрямое промоторное действие, либо способствовать неопластической трансформации инфицированных клеток. [c.466]

В отличие от ДНК-содержащих вирусов большинство ретровирусов (см. разд. 5.5.8 и 13.4.2) относительно безвредны для клетки-хозяипа. Зараженная клетка постоянно выделяет новые вирусные частицы, которые отпочковываются от плазматической мембраны, не вызывая неопластической трансформации клетки Однако изредка может происходить случайное овладение , захват ретровирусом регуляторного клеточного гена (или его испорченной копии, или фрагмента этого гена), который не используется в жизненном цикле самого вируса, но может кардинально влиять на судьбу клетки-хозяипа. В частности, как мы видели в гл. 13 (разд. 13.4.2), ретровирус, подобный вирусу саркомы Рауса, захватившему клеточный онкоген (рис. 21-21), легко обнаруживается по своему доминантному трансформирующему эффекту на инфицированные клет- [c.468]

Использование ретровирусов в качестве векторных молекул за последние годы обрело статус наиболее перспективного и универсального метода введения и экспрессии клонированных генов в эукариотических клетках. Многие свойства ретровирусов делают их более удобными для таких исследований, чем методы прямого генетического переноса или использование потенциальных вирусных векторных систем. Во-первых, относительно небольшой геном ретровирусов позволяет довольно просто с ним манипулировать и вводить в его состав чужеродные гены таким образом, чтобы любой возникаюш,ий при этом дефект вирусной репликации мог бы комплементироваться по транс-схеме. Во-вторых, вирусы можно легко нарастить в культуре до высокого титра. Эффективность инфицирования пермиссивных клеток чрезвычайно высока, что в сочетании с высоким титром вирусных препаратов позволяет получать в культуре почти 100%-ное заражение клеток-мишеней. После инфицирования единственная копия ретровирусной ДНК оказывается стабильно интегрированной в геном клетки-хозяина строго определенным образом, так что практически все инфицированные клетки способны экспрессировать гены, привнесенные вирусом. Кроме того, ретровирусы содержат мощные транскрипционные знхансеры, которые существенно повышают уровень экспрессии клонированных генов в клетках различных типов. [c.272]

Ретровирусы позволяют вводить ДНК в клетки зародышевого пути путем предимплантационного инфицирования эмбрионов или плюрипотентных эмбриональных стволовых клеток. Последующая трансплантация этого материала позволяет с высокой эффективностью получать трансгенных животных [4, 5]. [c.273]

Поскольку геномная РНК ретровирусов претерпеэает сплайсинг, интронные последовательности, введенные в сойтав ретровирусного вектора, могут точно выщепляться из вирусного генома. Следовательно, путем клонирования провирусной ДНК после инфицирования с помощью ретровирусных векторов можно получать полноразмерные кДНК-копии генов среднего размера [И, 12]. [c.274]

Цель настоящей главы — очертить рамки практического использования ретровирусов в качестве экспрессирующих векторов общего назначения и описать методы размножения вирусов, тестирования и инфицирования, которые являются общими для большинства процедур, описанных выше. Всех деталей специализированных экспериментов мы касаться не будем. Большинство ретровирусных векторов, описанных на сегодняшний день, ведет свое происхожедние либо от вирусов птиц, либо от вирусов лейкоза мышей (ВЛМ, МЬУ). В данной главе мы сконцентрируем внимание на векторных системах типа МЬУ и экспериментальных процедурах, связанных с использованием этих векторов. [c.274]

Ретровирусы представляют семейство РНК-содержащих вирусов, репликативный цикл которых отличается тем, что вирусный РНК-геном транскрибируется в ДНК-форму эту функцию обеспечивает обратная транскриптаза —фермент, кодируемый вирусным геномом. Жизненный цикл типичного ретровируса, такого, например, как вирус лейкоза мышей (МЬУ), показан в упрощенном виде на рис. 9.1. Вирусные частицы, каждая из которых содержит две копии одноцепочечного РНК-генома, образованы центральным нуклеопротеиновым кором, окруженным мембраной, которая несет на своей наружной поверхности специфическую оболочку из гликопротеинов. Инфицирование [c.274]

Отметим, что, даже если клетка-мишень экспрессирует подходящие для данного ретровируса поверхностные рецепторы, после заражения эти рецепторы блокируются благодаря клеточной экспрессии белков вирусной оболочки [15]. Следовательно, клетка, продуктивно инфицированная репликационно-компе-тентным ретровирусом, часто оказывается иммунной к суперинфицированию вирусом с тем же тропизмом. [c.278]

Препараты хелперных вирусов получают просто путем трансфекции в соответствующие клетки клонированной ДНК репликационно-компетентного вируса в провирусной форме. Затем производят несколько пассажей вируса, чтобы добиться полного инфицирования всех клеток в культуре. Подходящим провирусным клоном для получения хелперного Mo-MLV можно считать pZAP [38]. В качестве клеток-хозяев для получения препаратов с высоким титром хорошо зарекомендовали себя NIH3T3 впрочем, большинство линий быстроделящихся мышиных фибробластов дают хорошие результаты. Чтобы исключить возможность рекомбинации с эндогенными мышиными ретровирусами, можно использовать и крысиные клетки Rat-1 или их производные. Методика получения препаратов MLV-хелпера приведена в табл. 9.3. [c.291]

Инфицирование предимплантированных эмбрионов рекомбинантными ретровирусами — относительно несложная процедура, не требующая дорогостоящего оборудования. Тем не менее любой интересующий ген необходимо сначала переклонировать в вирусный вектор и эту рекомбинантную конструкцию ввести в соответствующие клетки, чтобы получить клеточную линию, продуцирующую инфекционные рекомбинантные вирусные частицы. Здесь, однако, следует иметь в виду, что размер вставки, которую способен акцептировать вирусный вектор, ограничен (около 10 т. п. н.) кроме того, интересующая ДНК может содержать [c.309]

Структура аспартатной протеиназы HIV-1. Интерес к механизму действия аспартатных протеиназ особенно возрос в последнее время в связи с обнаружением ферментов этой группы у ретровирусов, вызывающих в организмах человека и животных такие болезни, как aids, некоторые виды лейкозов, сарком и онкоопухолей молочных желез. Самое важное здесь заключается в установлении того факта, что ставшие известными аспартатные протеиназы этих вирусов играют ключевую роль в их жизненных циклах. В клетке-хозяине они гидролизуют белки ядерных капсид, окружающих вирусные РНК, расщепляют полибелковые цепи на зрелые структурные белки и ферменты, участвующие в репликации ретровирусов. Вирусные протеиназы в состоянии также гидролизовать белки инфицированных клеток, нарушая тем самым целостность их структурно-функциональной организации. В то же время клеточные протеолитические ферменты не обладают способностью расщеплять вирусные протеиназы и выполнять их функции. Таким образом, в отсутствие протеиназ или при их ингибировании вирусы иммунодефицита человека (HIV-1, ШУ-2) и обезьяны (SIV), а также опухолеродные вирусы не смогли бы приобретать инфекционные формы. По этой причине протеиназы ретровирусов стали объектами пристального внимания энзимологов и медиков. [c.85]

Инфицирование ретровирусами. Метод технически прост ре-.бинантный вирус добавляют к 8-клеточному эмбриону, литому зашитной оболочки (zona pellu ida), и затем вводят его иемной матери. К недостаткам следует отнести мозаичность [c.413]

Несмотря на высокую частоту генетической трансформации соматических клеток (например, с помощью микроинъекций [15, 16] или при инфицировании клеток рекомбинантными ретровирусами [17]), до сих пор не описано ни одного случая, когда клоны генетически трансформированных клеток были бы выделены без использования специальных селективных сред. Возможно, это связано с тем, что установление трансформантного фенотипа клеток, обусловливающего их способность переживать на селективной среде, происходит (по неизвестным причинам) только при культивировании на селективной среде (на 3—6-е сутки после микроинъекции [18]). [c.206]

Получение лимфоидных суспензионных культур клеток из гематопоэтических тканей осуществляется различными методами культивирование всей клеточной массы органа совместное культивирование мононуклеарной клеточной фракции органа с летально (при 6000 Р) облученными клетками культур, продуцирующих трансформирующие вирусы (лимфотропные герпесвирусы, ретровирусы) трансформация мононуклеарной клеточной фракции гематопоэтических тканей клинически здоровых индивидуумов после инфицирования клеток вирусами, обладающими трансформирующей активностью культивирование стимулированных митогеном (ФГА) лимфоцитов. [c.302]

Тем не менее для некоторых РНК-содержащих вирусов, таких как вирус гриппа и ретровирусы, высокий уровень ошибок, свойственный процессу образования РНК, в сочетании с некоторыми другими особенностями генома дает селективные преимущества. Высокий уровень мутирования (примерно одно ошибочное основание на каждую тысячу реплицированных оснований) делает их неуязвимыми перед иммунной системой инфицированного хозяина. Это привело к тому, что даже после появления в ходе эволюции белковых ферментов, РНК сохранилась в качестве вирусного генома. Совсем недавно, в конце 1980-х гг., Элизабет Блакберн (Bla kburn) показала, что ферменты, которые строят ДНК-последовательности по РНК матрице на концах хромосом позвоночных (теломерах) путем обратной транскрипции, имеют явную эволюционную связь с вирусными ферментами, копирующими вирусные РНК. Это еще один пример эволюционной значимости РНК. [c.63]

Ретровирусы обладают рядом уникальных свойств, что обусловило активное использование их в последние годы в качестве молекулярных векторов. Относительно небольшой геном ретровирусов позволяет довольно просто с ним манипулировать и вводить в его состав чужеродные гены. При этом нет жестких ограничений на размер генома, упаковываемого в вирион, и поэтому удается встраивать экзогенные фрагменты ДНК длиной до 10 тпн. Ретровирусная инфекция обычно приводит к стабильной интеграции единственной копии вирусного генома в ДНК клетки-хозяина. Данные вирусы можно легко нарастить в кулыуре клеток до высокого титра. Ретровирусы способны инфицировать как эмбрионы, так и кроветворные клетки, причем эффективность инфицирования очень велика и достигает в эксперименте практически 100 %. Ретровирусы содержат мощные усилители транскрипции, которые обеспечивают высокий 5фОвень экспрессии клонированных генов в клетках различных типов. [c.400]

Следует отметить, что в пермиссивных для определенного ретровируса клетках после заражения поверхностные рецепторы блокируются в результате синтеза белков вирусной оболочки. Это приводит к тому, что продуктивно инфицированная ретровирусом клетка часто оказывается иммунной к суперинфицированию вирусом с тем же тропизмом. [c.402]

Сконструированные линии клеток позволяют успешно применять ретровирус SNV для клонирования чужеродных генов. Размножаемые в этой системе дефектные гибридные ретровирусы Morjrr затем с высокой эффективностью интегрировать клонированные гены в геном инфицированных ими клеток (хотя они в этих клетках не способны размножаться). Препараты получаемых таким образом гибридных вирусов свободны от вируса-помощника и могут быть использованы для трансдукции целевых генов. [c.405]

Инфицирование предымплантированных эмбрионов рекомбинантными ретровирусами — относительно несложная процедура, не требующая дорогостоящего оборудования. Эмбрионы инфицируют следующим образом восьмиклеточную морулу (см. рис. 18.1) освобождают от яйцевой оболочки и помещают в культуральную чашку с фибробластами, продуцирующими рекомбинантный ретровирус. После инфицирования эмбрионы, достигшие стадии бластоцисты, вводят в матку псевдобеременной самки часть эмбрионов продолжает нормально развиваться и в положенный срок превращается в трансгенных детенышей. [c.450]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология