Transkrypcja związana z opóźnieniem HHV — HHV Latency Associated Transcript
HHV opóźnienia związanego Zapis ( HHV LAT ) jest długość RNA , która gromadzi się w komórki gospodarzem długotrwałe lub utajonym , ludzki wirus opryszczki (HHV) infekcji. LAT RNA powstaje w wyniku transkrypcji genetycznej z określonego regionu wirusowego DNA . LAT reguluje genom wirusa i zakłóca normalną aktywność zakażonej komórki gospodarza.
Wirus opryszczki może wywołać infekcję przez całe życie, podczas której populacja wirusów rezerwuarowych przeżywa w komórkach nerwowych gospodarza przez długi czas. Taka długotrwała infekcja opryszczki wymaga trybu infekcji komórkowej znanej jako infekcja utajona . Podczas infekcji utajonej metabolizm komórki gospodarza jest zaburzony. Podczas gdy zakażona komórka normalnie przechodziłaby zorganizowaną śmierć lub zostałaby usunięta przez układ odpornościowy , konsekwencje produkcji LAT zakłócają te normalne procesy.
Opóźnienie różni się od infekcji litycznej ; w zakażeniu litycznym wiele cząstek wirusa opryszczki jest produkowanych, a następnie pęka lub ulega lizie 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 .
W okresie utajenia większość DNA opryszczki jest nieaktywna, z wyjątkiem LAT, który gromadzi się w zakażonych komórkach. Region DNA HHV, który koduje LAT, jest znany jako LAT-DNA. Po splicingu, LAT jest 2,0 kilozasadowym transkryptem (lub intronem ) wytworzonym z 8,3 kb LAT-DNA. Region DNA zawierający LAT-DNA jest znany jako region transkrypcji związany z opóźnieniem .
LAT pełni głównie dwie funkcje: hamuje apoptozę, dzięki czemu utajone komórki gospodarza pozostają żywe jako rezerwuar, oraz hamuje ekspresję genów litycznych podczas utajonej infekcji.
Regulacja genu litycznego
Gen polipeptydu HHV Infected Cell Polypeptide 0 (ICP0) ulega ekspresji bardzo wcześnie podczas infekcji litycznej iz tego powodu nazywany jest genem opryszczki natychmiastowo-wczesnej . W 1991 Farrell i współpracownicy donieśli, że intron LAT 2,0 kb kończy się na końcu 5' z 750-zasadowym antysensownym komplementarnym RNA dla genu ICP0.
W 2005 r. Qing-Yin Wang i współpracownicy z Harvard Medical School doszli do wniosku, że za pomocą testów porównujących LAT-ujemne i LAT-dodatnie szczepy wirusa, ekspresja LAT w neuronach hamuje ekspresję kilku produktów genów litycznych, w tym ICP4 i kinazy tymidynowej. Ekspresja LAT powoduje zmiany w histonach , przekształcając części wirusowego DNA w nieproduktywną formę znaną jako heterochromatyna .
Małpi wirus ospy wietrznej (SVV) jest wirusem ospy wietrznej (rodzaj podrodziny Alphaherpesvirinae ), który wyraża homolog HHV LAT znany jako SVV LAT oraz analog HHV ICP0 znany jako SVV-ORF61 (Open Reading Frame). SVV LAT jest kodowany tak, że zawiera antysensowną kopię SVV-ORF61 i że ekspresja SVV LAT podczas latencji obniża ekspresję ORF61 i innych produktów genów SVV wczesnej natychmiastowej.
Izolator chromatynowy
DNA LAT zawiera granicę aktywacji między aktywowanym DNA LAT a nieaktywnym litycznym wirusowym DNA zwanym izolatorem chromatyny . Czynnik wiążący CCCTC ( CTCF ) to białko z palca cynkowego, które naturalnie występuje w niektórych ludzkich komórkach. CTCF jest zlokalizowany w jądrze komórkowym. Wykazano , że CTCF w naturalny sposób reguluje ekspresję ludzkiego liniowego dsDNA poprzez wiązanie z docelowymi sekwencjami lub motywami DNA . Wiążące się z DNA CTCF może powodować powstawanie transkrypcji gotowe euchromatyna przez w histonowej H3 -acetylating aktywności, która ze względu na wyniki CTCF wiązania. Acetylowanie histonu promuje transkrypcję DNA do RNA , a następnie do produktów białkowych.
Badanie przeprowadzone w marcu 2006 r. przez University of Florida College of Medicine 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 obrębie regionu 1,5 kpz (pary zasad) i zawiera „element podobny do izolatora chromatyny”. Badanie z maja 2007 r. przeprowadzone w Instytucie Wistar zlokalizowało motyw wiążący LAT CTCF w sekwencji 800 pz intronu LAT i wykazało, że region izoluje aktywowaną chromatynę LAT od represjonowanej chromatyny, która w przeciwnym razie wytwarzałaby białko lityczne polipeptyd komórek zainfekowanych HHV 0 (ICP0) .
Zakłócenie szlaków komórkowych
Twierdzono, że część HSV-1 LAT składa się z zakłócającego mikro RNA (miRNA), określanego jako mir-LAT . Wykazano, że ten miRNA reguluje w dół transformujący czynnik wzrostu -β1 (TGF-β1) i SMAD3. Efekty te blokują apoptozę , czyli normalną zaprogramowaną śmierć komórki . Jednakże, chociaż HSV reguluje apotopę w dół, konkretny miRNA zaczął być postrzegany jako eksperymentalny artefakt, w związku z czym artykuł został wycofany.
Inne badania wykazały, że produkty z pierwszych 4658 nukleotydów LAT hamowały czynniki śmierci komórkowej kaspazy -8 i kaspazy-9. Dalsze badania wykazały, że HHV-8 LAT wytwarza RNA, które nie kolidują z ekspresją TGF-β1 i Smad3, ale zmniejszenie ekspresji trombospondyna -1 białka (THBS-1). Z kolei obniżenie poziomu THBS-1 zmniejsza wytwarzanie TGF-β1 i SMAD3, hamując apoptozę.
Produkty białkowe
Części egzonu LAT-DNA wytwarzają dwa produkty białkowe z powtórzeniami o długości 17 aminokwasów, nazywane białkami związanymi z latencją HHV lub LR-ORF1 i LR-ORF2. Niewiele wiadomo na temat tych dwóch białek ( P17588 i P17589 w HHV-1; K4PBJ5 i Q77CA8 w BHV-1), chociaż wydaje się , że utrata ORF2 w bydlęcym herpeswirusie-1 (BHV-1) zakłóca ustalenie latencji. Wykazano, że ORF2 posiada właściwości wiązania DNA. Wydaje się, że jest odpowiedzialna za hamowanie apotopzy.