Чем представлен генетический аппарат вич

ВИЧ имеет сферическую форму, а его капсид — коническую. Диаметр вируса составляет ок. 100 нанометров (приблизительно в 60 раз меньше, чем диаметр эритроцита). Внутри капсида ВИЧ находится белковонуклеиновый комплекс: две нити вирусной РНК, вирусные ферменты (обратная транскриптаза, протеаза, интеграза) и белки (p7, Nef, Vif, Vpr). Сам капсид образован

2,000 копий вирусного белка p24. Кроме того, с капсидом ВИЧ-1 (но не ВИЧ-2) связываются

200 копий клеточного циклофилина А, который вирус заимствует у зараженной клетки. Капсид ВИЧ окружен матричной оболочкой, образованной

pol — кодирует ферменты: обратную транскриптазу, интегразу и протеазу.

gag — кодирует полипротеин, расщепляемый протеазой до p6, p7, p17, p24.

Env — кодирует белок gp160, расщепляемый протеазой на gp41 и gp120.

Бронхоэктазии
Бронхоэктазии — необратимые морфологические изменения (расширение, деформация) и функциональная неполноценность бронхов, приводящие к хроническому нагноительному заболеванию легких. Среди други .

Отравления тяжелыми металлами на производстве
Тяжелые металлы относятся к приоритетным загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах. Термин тяжелые металлы, характеризующий широкую группу загрязняющих в .

ВИЧ: генетический аппарат

У ВИЧ, как и у других ретровирусов , вся генетическая информация закодирована в молекуле РНК. Внутри сердцевины вируса располагаются две однонитевые молекулы вирусной РНК, связанные с двумя низкомолекулярными белками ( р6 и р7 ). Генетический аппарат ВИЧ-1 — его РНК — имеет длину около 10 тыс. нуклеотидов и содержит всего девять генов ( рис. 7а ). Для сравнения: у человека в геноме присутствует свыше 35 тысяч генов!

Строение генетического аппарата ВИЧ-2 отличается от ВИЧ-1 ( рис. 7б ) и больше напоминает устройство генома ВИО ( рис. 7в ). Особенность генов этих вирусов состоит в том, что они перекрываются друг с другом, т.е. одни и те же вирусные нуклеотидные последовательности РНК могут участвовать в кодировании разных белков. Достигается это за счет использования разных точек начала считывания информации с нуклеотидной последовательности ДНК и разнообразной комбинаторике отдельных фрагментов из разных участков генома. Ряд генов «разорван», т.е. белок кодируется не одной непрерывной последовательностью нуклеотидов, а двумя участками вирусной РНК, порой далеко отстоящими друг от друга.

Таким образом, небольшой по размерам геном вирусов кодирует довольно большое число разнообразных белков. Для сравнения: средний размер гена, кодирующего белок у человека, составляет около 27 тыс. пар нуклеотидов (п.н.), т.е. почти в 3 раза превышает размер всего генома ВИЧ.

В 19:18 поступил вопрос в раздел Разное, который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике «Разное». Ваш вопрос звучал следующим образом: ‘Чем представлен генетический аппарат ВИЧ?’

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

НЕСКОЛЬКО СЛОВ ОБ АВТОРЕ ЭТОГО ОТВЕТА:

Работы, которые я готовлю для студентов, преподаватели всегда оценивают на отлично. Я занимаюсь написанием студенческих работ уже более 4-х лет. За это время, мне еще ни разу не возвращали выполненную работу на доработку! Если вы желаете заказать у меня помощь оставьте заявку на этом сайте. Ознакомиться с отзывами моих клиентов можно на этой странице.

Бирюкова Берта Николаевна — автор студенческих работ, заработанная сумма за прошлый месяц 84 300 рублей. Её работа началась с того, что она просто откликнулась на эту вакансию

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

По данным Всемирной организации здравоохранения, за последние 20 лет численность ВИЧ-инфицированных в мире возросла в два раза и достигла 36,9 миллиона человек. Роспотребнадзор назвал ВИЧ-инфекцию одной из главных медико-социальных проблем современности и заявил о создании нового подхода к лечению ВИЧ — с помощью генной терапии.

В ведомстве пояснили, что такой способ борьбы с инфекцией представляет собой совокупность генно-инженерных, биотехнологических и медицинских методов, которые вносят изменения в генетический аппарат клеток человека.

По ее словам, направленное геномное редактирование за короткое время заняло передовые позиции среди других технологий модификаций генома. ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора разработал собственную платформу по производству компонентов системы направленного редактирования генома CRISPR и получил российский патент на свое изобретение. Специалисты института готовят заявку в Международное патентное ведомство (WIPO).

Отечественная платформа по производству компонентов системы направленного редактирования генома CRISPR будет создана на базе ФБУН ЦНИИ эпидемиологии.

Предполагается, что высокотехнологичное производство, локализованное на территории России, полностью удовлетворит запросы российских ученых, которые проводят исследования в различных отраслях (биотехнологии, сельском хозяйстве, аквакультуре и др.), а также позволит решить проблемы импортозамещения и вывести российскую науку и экономику на новый уровень.

В ноябре американские ученые впервые за 20 лет обнаружили новый штамм ВИЧ. Заболевание диагностировали у трех жителей Демократической Республики Конго.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, на английском HIV) является причиной ВИЧ-инфекции, которая всегда заканчивается развитием СПИДа — синдрома приобретенного иммунодефицита человека, при котором развиваются инфекционные заболевания в тяжелой форме и неопластические процессы.

Источником вирусов является только больной человек. Его кровь, сперма и влагалищный секрет имеют в достаточном для заражения концентрацию инфекционного материала. Половой, парентеральный и трансплацентарный являются основными путями передачи инфекции. Вирус иммунодефицита человека — 1 является наиболее вирулентным. Именно он является причиной эпидемий во многих странах мира.

ВИЧ впервые был открыт в 1983 году в двух независимых лабораториях: лаборатории Люка Монтаньи Института Пастера (Франция) и Национальном институте рака в лаборатории Роберта Галло (США).

Рис. 1. Люк Монтанье (фото слева) и Роберт Галло (фото справа).

Вирусы иммунодефицита человека поражают клетки, на поверхности которых имеются СD4 + -рецепторы:

Т-лимфоциты (распознают и уничтожают клетки, несущие чужеродные антигены),
тканевые макрофаги и моноциты (захватывают и переваривают бактерии и чужеродные частицы),
фолликулярные дендритные клетки (стимулируют Т-лимфоциты),
клетки нейроглии,
клетки Лангерганса,
эпителиальные клетки кишечника и шейки матки.

При их концентрации Т-лимфоцитов ниже 200 в 1 мкл клеточный иммунитет перестает защищать организм больного. Инфицированные клетки погибают. Развивается СПИД.

Рис. 2. ВИЧ покидает клетку-мишень. Теперь она называется вирионом.

Классификация ВИЧ

Вирус иммунодефицита человека относится к семейству ретровирусов, роду лентивирусов. Обладает лимфотропностью. Различают 2 основных вида вирусов иммунодефицита — ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Виды ВИЧ-3 и ВИЧ-4 являются редкими разновидностями. Их роль в распространении инфекции малозаметна.

Ретровирусы (от латинского retro — обратный) относятся к семейству РНК-содержащих вирусов, заражающие позвоночных. ВИЧ в отличие от онковирусов приводит инфицированные клетки к гибели, а не вызывает их пролиферативный рост, как онковирусы. Ретровирусы являются причиной развития злокачественных процессов в виде саркомы и лейкемии у целого ряда животных и только один вид вызывает лимфосаркому у человека.
Лентивирусы (от латинского lentus — медленный) вызывают заболевания с длительным инкубационным периодом и медленным, но неуклонно прогрессирующем течением. Лентивирусы доставляют в клетку хозяина значительное количество генетического материала и обладают способностью к репликации (возобновлению) в неделящихся клетках.

Рис. 3. При выходе нового вируса наружу он называется вирионом. На фото незрелый вирион. Нуклеокапсид не структурирован. Внешняя оболочка широкая и рыхлая.

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 — основные виды ВИЧ

Вирусы иммунодефицита человека отличаются друг от друга генетически и по антигенным характеристикам. Современная классификация выделяет 2 основных вида вирусов: вирус иммунодефицита человека — 1 (ВИЧ-1) и вирус иммунодефицита человека — 2 (ВИЧ-2). Однако известны еще ВИЧ-3 и ВИЧ-4 — редкие разновидности с малозаметной ролью в распространении эпидемии. Предполагают, что ВИЧ-1 возник в результате передачи людям вируса иммунодефицита шимпанзе, а ВИЧ-2 — красноголовых мангобеев.

Оба вида вируса при попадании в организм человека вызывают иммунодефицит. Наблюдаются отличия в клиническом течении заболевания.

Рис. 4. Предполагают, что ВИЧ-1 возник в результате передачи людям вируса иммунодефицита шимпанзе, а ВИЧ-2 — красноголовых мангобеев.

ВИЧ-1 впервые описан в 1983 году. Он является самым патогенным и распространенным среди всех вирусов ВИЧ. Незначительные изменения в геноме этого типа вируса приводят к появлению большого числа новых штаммов, что позволяет возбудителю ускользать от иммунной системы больного и приобретать лекарственную устойчивость к противовирусным препаратам.

Именно ВИЧ-1 стал виновником глобальной эпидемии.
Вирусы иммунодефицита человека — 1 подразделяются на несколько групп: M, N, O и Р, 90% которых составляет группа М. В свою очередь группа М подразделяется на 11 подтипов, доминирующих в тех или иных частях света.
ВИЧ-1 подтип А широко распространен в России и Африке. В настоящее время произошло смешение штамма А, доминирующего в настоящее время и штамма АG, занесенного из Средней Азии. Так появился более опасный штамм ВИЧ-1А63.
При инфицировании ВИЧ-1 заболевание чаще переходит в стадию СПИД.
В стадии СПИД чаще развивается кандидоз ротовой полости, саркома Капоши и хроническая лихорадка.

В каждом случае, когда нет указаний на вид вируса, подразумевают вирус иммунодефицита человека-1.

ВИЧ-2 возник в результате передачи людям вируса иммунодефицита от красноголовых мангобеев. Идентифицирован в 1986 г. Описано 8 групп вирусов, но в эпидемическом плане более опасными являются только группы А и В.

ВИЧ-2 обладает меньшей вирулентентностью, чем ВИЧ-1.
При одновременном попадании в организм человека ВИЧ-1 и ВИЧ-2, ВИЧ-2 обеспечивает, пусть и небольшую, защиту клеток от инфицирования ВИЧ-1.
Заболевание протекает более продолжительно и реже переходит в стадию СПИД.
При заболевании в 1 мкл крови вирусов значительно меньше, чем при инфицировании ВИЧ-1.
При ВИЧ-2 чаще развиваются такие инфекции, как хроническая диарея, холангит, энцефалит и тяжелые цитомегаловирусные инфекции.

к содержанию ↑

Строение ВИЧ

Рис. 5. Строение ВИЧ.

Вирус, пребывающий вне клетки, называется вирионом. Вирионы являются конечной фазой развития вирусов. Именно на этих представителях микромира основана классификация и систематизация вирусов.

ВИЧ-1 и ВИЧ-2 имеют ядро (пулевидный нуклеокапсид), состоящее из РНК и ферментов и оболочку (мембрану или суперкапсид). Зрелые вирионы содержат до нескольких тысяч разного типа белковых молекул, имеют сферическую форму диаметром от 100 до 180 нм.

Внутри ВИЧ располагаются 2 одноцепочечные вирусные РНК и 3 фермента: обратная транскриптаза (ревертаза), интеграза и протеаза, прочно связанные (упакованные) с капсидными белками р24, р7 и р9.
Снаружи капсида находится 2000 молекул матриксного р17-белка толщиной 5 — 7 нм. Они располагается между капсидом вируса и внешней оболочкой.
Нуклеокапсидный белок р7 и р9 обеспечивает связь с геномной РНК.
С капсидом ВИЧ-1 связано 200 копий циклофилина А, участвующего в сборке вириона.
Внутри (или за пределами?) капсида вириона находится белок Vhr.

Геном вируса представляет собой совокупность генов, содержащих биологическую информацию, которая необходима для построения и поддержки жизнедеятельности микроорганизма. Геномная нуклеиновая кислота сама по себе не является инфекционным фактором.

Интеграза — это фермент, ускоряющий (катализирующий) включение (интеграцию) ДНК ВИЧ в хромосому хозяина. ДНК вируса перед интеграцией замыкаются в кольцо.

Протеаза — это фермент, который расщепляет пептидные связи между аминокислотами в белках.

Оболочки ВИЧ (капсидная и суперкапсидная) защищают генетический материал от химических, физических и механических повреждений. Наружная оболочка помогает вирусу взаимодействовать с рецепторами клетки-мишени.
Оболочка образуется в период почкования и состоит из слоя фосфолипидов, пронизанного 72-я гликопротеиновыми комплексами и мембранных клеток хозяина.
Благодаря гликопротеинам оболочки вирусы стремятся только к определенным клеткам хозяина, несущими на своей поверхности специальные рецепторы СD4 + — Т-лимфоцитам, моноцитам, тканевым макрофагам, фолликулярным дендритным клеткам, нейроглии, клеткам Лангерганса, эпителиальным клеткам кишечника и шейки матки, что и определяет развитие проявлений ВИЧ-инфекции.
При встрече с клетками хозяина в их оболочки вставляются трансмембранные гликопротеины gp41 и поверхностные гликопротеины gp120. Вирусы, лишенные этих белков, не способны проникать в клетки-мишени.

Рис. 7. На фото 3D-модель ВИЧ.

Рис. 8. На фото справа ВИЧ в разрезе.

Геном ВИЧ

Геном ВИЧ представлен двумя идентичными нитями РНК. Длина каждой нити составляет около 10 тыс. нуклеотидов. В геном входят 3 основных структурных и 7 регуляторных и функциональных генов, кодирующих 15 различных белков.

Структурные (капсидные и суперкапсидные) белки ВИЧ кодируются геном Gag.
Неструктурные белки кодируются геном Pol.
Гены Tat, Nef, Vif, Rev, Vpu и Vpr кодируют белки, регулирующие процессы размножения и сборки вирусов, подавляют активность клеточных противовирусных систем.

Рис. 9. Нормальный лимфоцит (фото слева), зараженный ВИЧ (фото справа). На поверхности зараженной клетки образуются множественные пузырьки.

Белки ВИЧ

Как только вирион проник внутрь клетки хозяина (теперь он называется вирусом) при помощи фермента обратной транскриптазы происходит синтез ДНК-копии генома, которая встраивается в геном клетки хозяина. Так образуется провирус.

Далее при помощи ферментов на матрице провирусов синтезируются новые молекулы РНК вируса, а также структурные и регуляторные белки, осуществляющие сборку и почкование вирусов. Внутри вируса, как и на его поверхности, кроме кодируемых геномом находятся белки, которые захватываются вирусной частицей из клеток хозяина.

Гены Gag, Pol и Env отвечают за синтез основных белков ВИЧ.

За синтез структурных белков ВИЧ отвечает ген Gag. Структурные белки входят в состав самой вирусной частицы. Они формируют капсид и вирусную оболочку.

Капсидные белки образуют вместилище (футляр) для нуклеиновой кислоты, входят в состав геномных белков и формируют ферменты. Капсидная оболочка собирается не из отдельных белков, а из субъединиц. Ее сборка запрограммирована в РНК.

Белок р24 образует оболочку нуклеокапсида.
Белок р17 образует матриксное вещество.
Белок р9 и р7 обеспечивает связь с геномной РНК.

Рис. 10. Лимфоцит, поражённый ВИЧ. Вытянутые структуры на поверхности клетки вызваны гиперпродукцией белка Gag. (Фото NIBSC).

За синтез оболочечных белков ВИЧ отвечает ген Env. Белки этой группы входят в состав наружной мембраны вириона, которая состоит из слоя фосфолипидов, пронизанного 72-я гликопротеиновыми комплексами. Свободная (наружная) часть гликопротеинового комплекса содержит аминогруппу ДО-конец. Погруженный в липидный слой конец содержит гидроксильную группу С-конец. Благодаря гликопротеиновым комплексам вирионы прикрепляются к клетке хозяина. Их называют прикрепительными белками.

В ходе эволюции вирусы приобрели адресную функцию — поиск нужных клеток хозяина среди множества других клеток, для чего на их поверхности появились специальные белки, распознающие чувствительные клетки и их рецепторы.

Внешняя оболочка вириона состоит из белковых комплексов (белка gp120 и gp41) и клеток оболочки хозяина, которые захватываются вирусами при почковании.

Белок gp120 (самый наружный) обеспечивает связывание с клетками-мишенями.
Белок gp41 обеспечивает проникновение вирионов в клетку.

Неструктурные белки кодируются геном Pol. Они обслуживают процессы репродукции вирусов на разных его этапах. Ген Pol кодирует ферменты, участвующие в процессе интеграции генома вируса в геном клетки хозяина и ферменты, участвующие в процессе размножения вируса.

Наиболее изучены в настоящее время следующие неструктурные белки ВИЧ:

р66 — обратная транскриптаза (участвует в синтезе ДНК на матрице РНК);
р31 — интеграза (катализирует интеграцию ДНК вируса в хромосому хозяина;
р10 — протеаза (расщепляет пептидные связи между аминокислотами в больших белковых молекулах).

Такие гены, как Tat, Nef, Vif, Rev, Vpu и Vpr кодируют белки, регулирующие процессы размножения и сборки вирусов, подавляют активность клеточных противовирусных систем.

Рис. 11. На фото слева зафиксирован процесс отпочкования вирионов. Нуклеокапсид еще не структурен, внешняя оболочка более толстая из-за наличия мембранных белков. На фото справа зрелые вирионы во внеклеточном пространстве (электронная микрофотография). Нуклеокапсиды приобрели форму усеченного конуса. Оболочка стала тонкой, так как часть белков внешней оболочки утерян.

Антигенная структура ВИЧ

Вирусы иммунодефицита человека — 1 подразделяются на несколько групп: M, N, O и Р, 90% которых составляет группа М. В свою очередь группа М подразделяется на 11 подтипов, доминирующих в тех или иных частях света. Они отличаются друг от друга по аминокислотному составу белков.

К главным антигенам вируса иммунодефицита человека относятся:

группо- и видоспецифичные антигены: белки, составляющие оболочку нуклеокапсида — р24;
типоспецифичные антигены: белки, которые обеспечивают связь с клетками-мишенями — gр120 и белки, обеспечивающие проникновение вирионов в клетки — gр41.

ВИЧ обладают высокой биологической активностью и частотой генетических изменений (высокой изменчивостью), которые возникают в процессе самовоспроизведения, что создает большие препятствия на пути создания вакцины и эффективных лекарств.

Репликация ВИЧ

Репликация (воспроизведение) ВИЧ происходит в клетке хозяина поэтапно.

Встреча с клеткой.

Рис. 12. ВИЧ заражают иммунную клетку (обозначено желтым).

Рис. 13. Вирионы собираются под внешней мембраной клетки. Видны необычные выпячивания — места выхода вирионов.

Рис. 14. На фото показан процесс почкования ВИЧ (образование вирионов).

Рис. 16. На поверхности зараженной клетки видны множественные пузыри, между которыми появились новообразованные вирусы. Пузырьки значительно больше по размеру и менее плотные, чем ВИЧ.

Мутации ВИЧ

ВИЧ является самым патогенным и распространенным среди всех вирусов. Незначительные изменения в его геноме приводят к появлению большого числа новых штаммов, что позволяет возбудителю ускользать от иммунной системы больного и приобретать лекарственную устойчивость к противовирусным препаратам. Антигенная изменчивость ВИЧ в разы превышает изменчивость вирусов гриппа и атипичной пневмонии, частота мутаций которых составляет 10 -5 нуклеотидов в день. Его скорость транскрипции выше, чем у других вирусов и составляет около 20 млн. вирусных частиц в сутки. Все это затрудняет как диагностику, так и поиск методов специфической профилактики этого грозного заболевания.
В организме инфицированного больного происходит беспощадная борьба между его иммунной системой и ВИЧ. Под воздействием иммунитета вирус мутирует. Но, как установили ученые, постоянные мутации приводят к ослаблению микроорганизма: снижается его поражающая способность, удлиняются сроки развития СПИД.

Устойчивость ВИЧ во внешней среде

Нагревание до 56°С инактивирует вирус в течение 30 минут, при кипячении вирус погибает мгновенно.
Возбудитель чувствителен ко всем дезинфицирующим средствам: перекиси водорода, лизолу, эфиру, ацетону, гипохлориту натрия, этиловому спирту, хлорамину, хлорной извести и др. Инактивация наступает в течение 3 — 5 минут.
Гибель вируса наступает при изменении pH среды — ниже 0,1 и выше 13.
Губительным является ультрафиолетовое и ионизирующее излучение.

В крови и ее компонентах для переливания ВИЧ живут годы.
В жидкой среде при температуре от 23 до 27°С — 25 суток.
В замороженной сперме — несколько месяцев, сыворотке крови — до 10 лет.
ВИЧ погибают при замораживании ниже 70°С;
В высушенном виде в сыворотке крови и сперме сохраняют жизнеспособность в течение суток.

Рис. 18. Множество созревших вирионов готовы инфицировать другие клетки.

Геном и белки из ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) были предметом интенсивных исследований с момента открытия вируса в 1983 году «В поисках возбудителя, он был первоначально считал , что вирус является форма человеческого Т -клетка вирус лейкемии (HTLV), который был известен в то время , чтобы воздействовать на иммунную систему человека и вызывают определенные лейкозы. Тем не менее, исследователи из Института Пастера в Париже выделили ранее неизвестную и генетически ретровирус у больных СПИДом , который позже был назван ВИЧ «. Каждый вириона содержит вирусную оболочку и связанного с ней матрицу , заключающую в капсид , который сам по себе охватывающую две копии одноцепочечной РНК генома и некоторых ферментов . Обнаружение вируса само по себе произошло два года после доклада первых крупных случаев СПИД-ассоциированных заболеваний.

содержание

Состав

Полная последовательность ВИЧ-1 генома, извлеченный из инфекционных вирионов, было решено разрешение одной нуклеотидной. Геном ВИЧ кодирует небольшое количество вирусных белков, неизменно устанавливать кооперативные ассоциации между ВИЧ-белков, а также между ВИЧ и принимающих белков, проникать в клетки-хозяева и угнать свои внутренние механизмы.

ВИЧ отличается по структуре от других ретровирусов . Вирионов ВИЧ составляет

100 нм в диаметре. Его внутренняя область состоит из сердечника конусообразной , который включает в себя две копии (положительного смысла) оцРНК генома, ферментов обратной транскриптазы, интегразы и протеазы, некоторые мелкие белки, а также основную центральную часть белка. Геном вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) кодирует 16 вирусных белков , играющих существенную роль в процессе жизненного цикла ВИЧ.

ВИЧ-1 состоит из двух копий нековалентно связаны между собой , unspliced, позитивно-смысловой одноцепочечной РНК , окруженных конической капсид , состоящий из вирусного белка p24 , типичной лентивирусов . Компонент РНК 9749 нуклеотидов в длину и несет колпачок 5′ (ГПЭС), 3′ поли (А) хвост , и многие открытые рамки считывания (ORF , ). Вирусные структурные белки кодируются длинной ORFs, тогда как меньшие ORF , кодируют регуляторы жизненного цикла вируса: присоединение, слияние мембран, репликацию и сборку.

Одноцепочечной РНК тесно связана с p7 нуклеокапсидных белков, в конце сборки белков p6, а также ферментов , необходимых для развития вириона, таких как обратной транскриптазы и интегразы . Лизин тРНК праймер из магниевого-зависимой обратной транскриптазы. Нуклеокапсид ассоциируется с геномной РНК (одна молекулы на гексамеру) и защищает РНК из расщеплению нуклеаз . Кроме того, заключен внутри вириона частиц являются Виф , Впр , Nef , и вирусный протеазы . Матрица состоит из ассоциации вирусного белка p17 окружает капсид, обеспечение целостности вириона частицы. Это , в свою очередь , окружен оболочкой из хост-клеточного происхождения. Конверт образуется , когда капсид почка от клетки — хозяина, принимая некоторые из мембраны хозяина-клетки с ней. Оболочка включает в себя гликопротеины gp120 и gp41 , которые ответственны за связывание с и входом в клетку — хозяина.

Молекулярная структура вирусного пика в настоящее время определяется с помощью рентгеновской кристаллографии и крио-электронной микроскопии. Эти достижения в области структурной биологии были сделаны возможными благодаря развитию стабильных рекомбинантных форм вирусного пика путем введения межсубъединичного дисульфидной связью и изолейцина к мутации пролина в gp41. Так называемые SOSIP тримеры не только воспроизводить антигенные свойства нативного вирусного всплеска, но также показывают ту же степень незрелых гликан, как представлены на нативный вирусе. Рекомбинантные вирусные тримерные шипы являются перспективными кандидатами на вакцины, как они показывают меньше, не-нейтрализующие эпитопы, чем рекомбинантные мономерные gp120, которые действуют, чтобы подавить иммунный ответ к целевым эпитопам.

организация Геном

ВИЧ использует сложную систему дифференциальной сплайсинга РНК , чтобы получить девять различных генных продуктов от менее чем 10kb генома. ВИЧ имеет 9.2kb unspliced геномного транскрипт , который кодирует затычки и POL прекурсоры; однократно сращивания, 4.5 кб , кодирующий окр, Vif, Vpr и VPU и многократно сращивания, 2 кб кодирования мРНК для Tat, Rev и Nef.

Белки, кодируемые геном ВИЧ

Учебный класс	имя Gene	Первичные белковые продукты	Обработанные белковые продукты
Вирусные структурные белки	кляп	Gag полипротеина	MA, CA, SP1, NC, SP2, P6
Пол	Pol полипротеин	РТ, РНКазы Н, В, PR-
окр	gp160	gp120, gp41
Основные регуляторные элементы	тат	Tat
оборот	оборот
Аксессуар регуляторные белки	неф	Неф
блок совмещения радиолокационного изображения с картой	блок совмещения радиолокационного изображения с картой
VIF	Vif
ВПУ	Vpu

тат (ВИЧ транс-активатор) играет важную роль в регулировании обратной транскрипции вирусной РНК генома, обеспечивая эффективный синтез вирусных мРНК и регулировать высвобождение вирионов из инфицированных клеток. Тат выражаетсявиде 72-аминокислотыодин экзон Tat, а также 86-101 амино-кислотыдвумя экзона Tat, и играет важную роль в начале ВИЧинфекции. Tat (14-15kDa) связывается с вдавленной геномной РНК стволовых петлей вторичной структуры вблизи 5’LTRобразующей области отклика элемент транса-активации (TAR) .
числа оборотов (регулятор экспрессии белков вириона): Белок Rev связывается с геном вируса через аргинин -богатой РНК-связывающий мотивкоторый также выступаеткачестве NLS ( ядерной локализации сигналов ), необходимого для транспортировки Rev в ядро из цитоплазмы во время репликации вируса. Ред распознает сложную структуру стволовых петли мРНКа окр находится в интроне разделяющего кодирования экзона Tat и Rev, известный как ответ элемент ВИЧ — Rev (RRE). Rev важен для синтеза основных вирусных белков иследовательнонеобходимо для репликации вируса.

ВПР ( лентивирусы белок R) Впр является вирион-ассоциированного, цитоплазматическим челночного регуляторного белка. Этокак полагаютиграют важную роль в репликации вируса,частности, ядерного импорта preintegration комплекса. Впр такжекажется, вызывает его клеткихозяевачтобы арестовать их клеточного цикла в G2 фазе. Этот арест активирует ДНК хозяина ремонтного механизмкоторый может позволить интеграцию вирусной ДНК. ВИЧ-2 и SIV кодируют дополнительный белоксвязанныйВПР под названием Vpxкоторый функционирует совместно с Vpr.
VIF — Vif является весьма консервативны, 23 кДа фосфопротеином важно для инфекционность ВИЧ-1 вирионовзависимости от типа клеток. ВИЧ-1 было установленотребуется VIF синтезировать инфекционные вирусы в лимфоцитах, макрофагах и некоторых клеточных линий человека. Это не кажетсятребуют VIF для того же процесса в HeLa клетках или клетках COS , среди других.
NEF — Nef, отрицательный фактор, является N-концевой myristoylated мембранно-связанным фосфопротеином. Он участвует в многочисленных функциях во время цикла репликации вируса. Этокак полагаетиграет важную роль в апоптоз клеток и увеличение инфекционности вируса.
ВП (Вирус белок U) — Vpu специфичен для ВИЧ-1. Это класс I олигомерных интегральный мембранный фосфопротеин с многочисленными биологическими функциями. Vpu участвует в CD4 деградацииучастием убиквитин протеасом пути, а также в успешном выпуске вирионов из инфицированных клеток.
Т : Этот ген присутствует только в несколько ВИЧ-1 изолят. Это слияние частей тат , окр и REV генов, и кодирует белок , с некоторыми из свойств тат , но мало или ни один из свойств ред .

вторичная структура РНК

POL-1 стволовая цикл ВИЧ

Идентификаторы Условное обозначение Пол Rfam RF01418 Другие данные РНК типа Cis-р PDB структуры PDBe

Несколько консервативными вторичной структуры элементы были определены в РНК ВИЧ генома . Структура 5’UTR состоит из серии структур стволовых петель , соединенных небольшими линкеров. Эти стволовые-петли (5′ до 3 „) включают в себя область транс-активации элемента (ТАР), 5“ сигнал полиаденилирования [поли (А)], то ПБС, то ДИС, основной памяти SD и структура ψ шпилька расположена в пределах 5′ — конец генома и ответ элемент ВИЧ — Rev (РРЭ) в пределах гена окр. Еще одна структура РНК , который был идентифицирован является рвотный стволовых петли 3 (GSL3) , как полагают, участвует в вирусной упаковке. РНК вторичные структуры были предложены , чтобы повлиять на жизненный цикл ВИЧ путем изменения функции ВИЧ — протеазы и обратной транскриптазы , хотя не все элементы , определенные были присвоены функции.

Вторичная структура РНК определяется SHAPE анализа показал , чтобы содержать три стволовых петли и расположен между ВИЧ — протеазы и обратной транскриптазы генов. Это цис — регуляторная РНК было показано, что сохраняется на протяжении семьи ВИЧ и , как полагают, влияют на жизненный цикл вируса.

петли V3

Третья переменная цикла или петля V3 является частью или область вируса иммунодефицита человека . Петли V3 огибающей гликопротеина в Viron, в gp120 , позволяет ему инфицировать клетки иммунной системы человека путем связывания с цитокинового рецептора на целевой человеческой иммунной клетки, такие как CCR5 клетки или CXCR4 клетки, в зависимости от штамма ВИЧ . Гликопротеин оболочки (Env) зм 120/41 имеет важное значение для ВИЧ-1 вступления в клетки. Env служит молекулярной мишенью лекарственного лечения лиц с ВИЧ-1 инфекции и источником иммуногена для разработки вакцины против СПИДа. Однако структура функционального Env тримера остается недостижимой.