מהם LENTIVIRUSES? - ביולוגיה - 2025

Lentivirus , מן lenti איטי כלומר הלטינית, הם וירוסים שדורשים זמן רב מן חודשים עד שנים, מן הזיהום הראשוני ועד להתפרצות המחלה. נגיפים אלה שייכים לסוג הנגיף Lentivirus ולרטרו-וירוסים (משפחת Retroviridae), שיש להם גנום RNA המועתק ל- DNA באמצעות טרנסקריפטאז הפוך (TR).

בטבע, lentiviruses קיימים בפרימטים, צאצאים ונקבות. לדוגמה, בפרימטים ישנם שני שושלות הקשורות פילוגנטיות: נגיף ליקוי חיסוני simian (SIV) ונגיוני ליקוי חיסוני אנושי (HIV). שניהם הם הגורמים הסיבתיים לתסמונת הכשל החיסוני הנרכש (AIDS).

מקור: PhD Dre בוויקיפדיה האנגלית

Lentivectors, שהושגו מ lentiviruses, נעשה שימוש נרחב למחקר בסיסי בביולוגיה, גנומיקה תפקודית וטיפול גנטי.

שלבים במחזור החיים של רטרו-וירוסים

מחזור החיים של כל נגיף הרטרו מתחיל עם קשירת הגוף לקולטן ספציפי על פני התא, ואחריו מופנמת הנגיף באמצעות אנדוציטוזיס.

המחזור ממשיך עם שפיכת מעיל הנגיף והיווצרות קומפלקס חלבון גרעין ויראלי (VNC), המורכב מהגנום הנגיפי הקשור לחלבונים ויראליים ותאיים. הרכב המתחם משתנה עם הזמן וקשור להמרה, על ידי TR, של הגנום הפולש לסליל כפול של DNA.

שילוב הגנום של הנגיף לזו של התא יהיה תלוי ביכולתו של הגנום הנגיף לחדור לגרעין המארח. ארגון מחדש של VNC ממלא תפקיד חשוב בייבוא ​​לגרעין, אם כי גם חלבונים תאיים חשובים, כמו למשל transportin-SR2 / TNPO3, importin-alpha3 ו- importin7, ממלאים תפקיד.

חלבונים ויראליים, כגון אינטגרז, וגורמי שעתוק תאים מארחים, כמו LEDCF, הם המפתח לשילוב הגנום הנגיף.

הוא משתמש במכונות התא המארחות כדי לתמלל ולתרגם חלבונים ויראליים ולהרכבת וירוסים, ומשחרר אותם לחלל החוץ תאי.

מנגיף lentivirus ועד לנטקטור

לגנום של רטרו-וירוסים יש שלוש מסגרות קריאה פתוחות (MLA) עבור היסודות הנגיפים השונים. לדוגמה, קפסידיה ומטריצה ​​(גן איסור פרסום), אנזימים (גן פול) ומעטפה (גן env).

בניית וקטור ויראלי מורכבת מחיסולם של כמה גנים מנגיף הבר, כמו אלה שקשורים לפגיות. באופן זה, וקטור ויראלי יכול להדביק תאים אוקריוטיים, לתמלל רטרו, להשתלב בגנום של התא האוקריוטי המארח ולהביע את הטרנסגן (גן טיפולי שהוחדר) מבלי לגרום למחלות.

שיטה אחת לבניית עדשים היא transfection transient. זה מבוסס על שימוש במיניגנים ויראליים (נקראים קונסטרוקציות) הנושאים רק את הגנים המעניינים. Transfection transient מורכב מסירה עצמאית של מבנים.

לכמה וקטורים רטרו יש רק אלמנטים עיקריים להרכבת חלקיקים ויראליים, המכונים רטטורים לא פונקציונליים. הם משמשים לשינוי תאי אריזה.

וקטורים עם קלטת ביטוי טרנסגן מסוגלים להדביק, לשנות תאים (הולכה) ולהביע את הטרנסגן.

השימוש במבנים נפרדים נועד להימנע מאירועי קומבינציה שיכולים להחזיר את הפנוטיפ מסוג הבר.

טכנולוגיית Lentivector

לטכנולוגיית Lentivector יש שימוש נרחב בביולוגיה בסיסית ובמחקרים תרגוליים לביטוי יתר טרנסגן יציב, עריכת גנים מכוונת אתרים, השתקת גנים מתמשכת, שינוי תאי גזע, יצירת בעלי חיים מהונדסים, ו אינדוקציה של תאים פלוריפוטנטיים.

גלאי עדשים קלים לטיפול וייצור מערכות. הם משולבים באופן בלתי הפיך ובטוח בגנום המארח. הם מדביקים תאים שהם או לא מתחלקים.

הם מראים טרופיזם כלפי רקמות מסוימות, ומאפשרים טיפול. הם אינם מבטאים חלבונים ויראליים, וזו הסיבה שיש להם חיסון נמוך. הם יכולים לשלוח אלמנטים גנטיים מורכבים.

במחקר בסיסי, משתמשים בכלי-עדק מבוססי-HIV כמערכות מסירת הפרעות RNA (RNAi) על מנת לבטל את תפקודו של גן ספציפי, ובכך לאפשר את האינטראקציה עם אלה אחרים ללמוד.

Lentivectors שהתקבלו מ- HIV

בראשית שנות התשעים נבנו המחלפים העשירים הראשונים מ- HVI-1, שקשור קשר הדוק לשימפנזי SIV. HVI-1 אחראי לאיידס ברחבי העולם.

לדור הראשון של מחדלי העדשות יש חלק משמעותי מגנום ה- HIV. הוא כולל גנים של גל ופול, וכמה חלבונים ויראליים נוספים. דור זה נוצר בשני מבנים. אחד מהם, המבטא את Env, מספק את פונקציות האריזה. אחר מבטא את כל ה- MLAs, למעט Env.

וקטור ההעברה מורכב מקלטת ביטוי המסומנת על ידי שני סוגים של חזרות ארוכות (LTR) וגנים הנחוצים לאריזה ותמלול הפוך.

הדור השני של וקטורי האריזה חסר רוב הגנים האביזרים ושומרים על טאט והכמרית. גנים אלה הוסרו בדור השלישי וסופקו על ידי קונסטרוקציה רביעית.

וקטורי העברה מהדור השלישי מורכבים משני מבני אריזה. אחד מקודד גל ופול. קידוד אחר מבנה שלישי מקודד את המעטפה, הנגזרת מ- VSV-G. זה המקודד את הגן המעניין מכיל רצפי lentiviral LTR לא פעילים למניעת קומבינציה מחדש.

במקרה האחרון האלמנטים הרגולטוריים התמלוליים מגדילים את הביצועים של גני ההעברה.

Lentivectors שהתקבלו מוירוסים אחרים

נגיף ה- HIV-2 קשור באופן הדוק ל- SIV _SM magabey (SIV _SM ), והוא אחראי לאיידס במערב אפריקה. וקטורים מהדור הראשון והשני הושגו מנגיף זה.

באופן דומה ל- HVI-1, הוקמו וקטורים מ- SIV _SM , EIAV (נגיף אנמיה זיהומית בסוסים), FIV (נגיף ליקוי חיסוני בדם) ו- BIV (נגיף חסין של שור) (BIV) שלושה דורות וקטורים מבוססי EIAV פותחו לשימוש קליני.

וקטורים מהדור הראשון והשלישי נבנו מנגיף הגזע דלקת המפרקים-דלקת המוח (CAEV). ואילו וקטורים מהדור הראשון נבנו מ- SIV של הקוף הירוק האפריקני.

הפניות

1. דה סילבה, FH, Dalberto, TP, Beyer Nardi, N. 2006. מעבר לזיהום רטרווירוס: HIV פוגש טיפול גנטי, גנטיקה וביולוגיה מולקולרית, 29, 367–379.
2. Durand, S., Cimarelli, A. 2011. The Inside Out of Lentiviral Vector. וירוסים, 3: 132-159.
3. Mátrai, J., Chuah, MKL, Van den Driessche, T. 2010. התקדמויות אחרונות בפיתוח ויישומים וקטוריים של עדשת העץ. טיפול מולקולרי, 18: 477–490.
4. Milone, MC, O'Doherty, U. 2018. שימוש קליני בווקטורים עדשים. לוקמיה, 32, 1529–1541.
5. סקומה, ט., בארי, מ.א., איקדה, י. 2012. וקטורים לנטיביראליים: בסיסיים לתרגום. כתב העת הביוכימי, 443, 603-618.