Transkrypt związany z opóźnieniem HHV

HHV Latency Associated Transcript ( HHV LAT ) to długość RNA , która gromadzi się w komórkach gospodarzy długotrwałych lub utajonych infekcji ludzkim wirusem opryszczki (HHV). LAT RNA jest wytwarzany przez genetyczną transkrypcję z pewnego regionu wirusowego DNA . LAT reguluje genom wirusa i zakłóca normalną aktywność zakażonej komórki gospodarza.

Wirus opryszczki może wywołać infekcję trwającą całe życie, podczas której populacja wirusa rezerwuarowego przeżywa w komórkach nerwowych gospodarza przez długi czas. Taka długotrwała infekcja wirusem opryszczki wymaga sposobu infekcji komórkowej znanej jako utajona . Podczas utajonej infekcji metabolizm komórki gospodarza zostaje zakłócony. Podczas gdy zainfekowana komórka normalnie uległaby zorganizowanej śmierci lub zostałaby usunięta przez układ odpornościowy , konsekwencje produkcji LAT zakłócają te normalne procesy.

Opóźnienie odróżnia się od infekcji litycznej ; w infekcji litycznej wytwarzanych jest wiele cząstek wirusa opryszczki, które następnie pękają lub powodują lizę komórki gospodarza. Infekcja lityczna jest czasami nazywana infekcją „produktywną”. Utajone komórki przechowują wirusa przez długi czas, a następnie czasami przekształcają się w produktywną infekcję, która może prowadzić do nawrotu objawowych objawów opryszczki .

Podczas latencji większość DNA wirusa opryszczki jest nieaktywna, z wyjątkiem LAT, który gromadzi się w zainfekowanych komórkach. Region DNA HHV, który koduje LAT, jest znany jako LAT-DNA. Po splicingu LAT jest transkryptem (lub intronem ) o wielkości 2,0 kilozasad, wytwarzanym z 8,3 kb LAT-DNA. Region DNA zawierający LAT-DNA jest znany jako region transkrypcji związany z latencją .

LAT pełni głównie dwie funkcje: hamuje apoptozę , dzięki czemu utajone komórki gospodarza pozostają żywe dla rezerwuaru, oraz hamuje ekspresję genów litycznych podczas utajonej infekcji.

Regulacja genu litycznego

polipeptydu 0 zakażonej komórki HHV (ICP0) ulega ekspresji bardzo wcześnie podczas infekcji litycznej iz tego powodu nazywany jest natychmiastowo wczesnym genem opryszczki. W 1991 roku Farrell i współpracownicy donieśli, że intron LAT o wielkości 2,0 kb kończy się na końcu 5' antysensownym RNA o długości 750 zasad dopełniaczem genu ICP0.

W 2005 roku Qing-Yin Wang i współpracownicy z Harvard Medical School doszli do wniosku, stosując testy porównujące szczepy wirusa LAT-ujemne z LAT-dodatnimi, że ekspresja LAT w neuronach tłumi ekspresję kilku produktów genów litycznych, w tym ICP4 i kinazy tymidynowej. Ekspresja LAT powoduje zmiany w histonach , przekształcając w ten sposób części wirusowego DNA w nieproduktywną postać znaną jako heterochromatyna .

Małpi wirus ospy wietrznej (SVV) jest wirusem ospy wietrznej (rodzaj z podrodziny Alphaherpesvirinae ), który wykazuje ekspresję homologu HHV LAT znanego jako SVV LAT i analogu HHV ICP0 znanego jako SVV-ORF61 (otwarta ramka odczytu). SVV LAT jest zakodowany w taki sposób, że zawiera antysensowną kopię SVV-ORF61 i że ekspresja SVV LAT podczas latencji obniża ekspresję ORF61 i innych bezpośrednio wczesnych produktów genów SVV.

Izolator chromatyny

LAT DNA zawiera granicę aktywacji między aktywowanym LAT-DNA a nieaktywnym litycznym wirusowym DNA, zwanym izolatorem chromatyny . Czynnik wiążący CCCTC ( CTCF ) jest białkiem palca cynkowego , które naturalnie występuje w niektórych komórkach ludzkich. CTCF jest zlokalizowany w jądrze komórkowym. Wykazano, że CTCF w naturalny sposób reguluje ekspresję ludzkiego liniowego dsDNA przez wiązanie z docelowymi lub motywami DNA . Wiązanie CTCF z DNA może skutkować utworzeniem euchromatyny gotowej do transkrypcji przez histon H3 acetylująca wynikająca z wiązania CTCF. Acetylacja histonu sprzyja transkrypcji DNA do RNA , a następnie do produktów białkowych.

University of Florida College of Medicine z marca 2006 r. wykazało, że ekspresja genomu wirusa opryszczki może być częściowo regulowana przez wiązanie CTCF z motywami wiążącymi CTCF . Naukowcy wykorzystali analizę sekwencji i ilościowe testy genomiczne DNA HHV. W badaniu U. Florida stwierdzono, że region LAT zawiera region wiążący CTCF w regionie 1,5 kbp (para zasad) i stwierdzono, że zawiera „element podobny do izolatora chromatyny”. Badanie przeprowadzone w maju 2007 r. w Instytucie Wistar zlokalizowali motyw wiążący LAT CTCF do sekwencji 800 bp intronu LAT i wykazali, że region izoluje aktywowaną chromatynę LAT z represji chromatyny, która w innym przypadku wytwarzałaby białko lityczne HHV Infected Cell Polypeptide 0 (ICP0) .

Zakłócenia szlaków komórkowych

Twierdzono, że część LAT HSV-1 składa się z interferującego mikroRNA (miRNA), określanego jako mir-LAT . Wykazano, że ten miRNA obniża poziom transformującego czynnika wzrostu -β1 (TGF-β1) i SMAD3. Efekty te blokują apoptozę , czyli normalnie zaprogramowaną śmierć komórki . Jednakże, chociaż HSV zmniejsza apotopzę, konkretny miRNA zaczął być postrzegany jako artefakt eksperymentalny, w związku z czym artykuł został wycofany.

Inne badania wykazały, że produkty z pierwszych 4658 nukleotydów LAT hamowały komórkowe czynniki śmierci kaspazy -8 i kaspazy-9. Dalsze badania wykazały, że HHV-8 LAT wytwarza RNA, które nie zakłóca ekspresji TGF-β1 i SMAD3, ale zmniejsza ekspresję trombospondyny -1 (THBS-1). Z kolei regulacja w dół THBS-1 zmniejsza produkcję TGF-β1 i SMAD3, hamując apoptozę.

Produkty białkowe

Części egzonu LAT-DNA wytwarzają dwa produkty białkowe z powtórzeniami o długości 17 aminokwasów, określane jako białka związane z latencją HHV lub LR-ORF1 i LR-ORF2. Niewiele wiadomo o tych dwóch białkach (i w HHV-1; iw BHV-1), chociaż utrata ORF2 w bydlęcym herpeswirusie-1 (BHV-1) wydaje się zakłócać ustanowienie latencji. Wykazano, że ORF2 ma właściwości wiązania DNA. Wydaje się odpowiedzialny za hamowanie apotopsji.