Retroviridae

Retroviridae Descrizione di questa immagine, commentata anche di seguito Schema della sezione di un HIV . Classificazione secondo ICTV
Regno Riboviria
Regno Pararnavirae
Ramo Artverviricota
Classe Revtraviricetes
Ordine Ortervirales

Famiglia

Retroviridae
ICTV 1975

Generi di rango inferiore

sottofamiglie e generi  :

I Retroviridae (retrovirus) sono una famiglia di virus che comprende le seguenti sottofamiglie  : Orthoretrovirinae (en) e Spumaretrovirinae  (en) . Sono virus a RNA a filamento singolo a polarità positiva che infettano i vertebrati . Si distinguono in particolare dalla presenza di un virus enzima : trascrittasi inversa (TI, o RT per trascrittasi inversa ), che retranscribes loro genoma di RNA in DNA per essere poi integrato nel genoma della cellula. Ospitante. Ha la particolarità di commettere errori in modo relativamente semplice, il che significa che alcuni retrovirus hanno una grande variabilità genetica. I Retroviridae hanno un forte potere oncogeno .

Il virus dell'immunodeficienza umana (HIV), responsabile dell'AIDS , è un retrovirus. A causa della sua grande variabilità, è molto difficile per i ricercatori sviluppare un vaccino, perché le glicoproteine ​​transmembrana dell'involucro del virus (GP120 e GP41) sono in continua mutazione.

Morfologia

Sono virus avvolti, da 110 a 125  nanometri . Il loro involucro proviene dall'ultima cellula infetta, perché la proliferazione avviene per gemmazione. È arricchito da specifiche proteine ​​dell'involucro codificate dal gene env del virus. Intorno all'RNA c'è il capside. Il genoma è diploide , i due singoli filamenti di RNA sono collegati da ponti di idrogeno alla loro estremità 5 '.

Per essere in grado di integrarsi nel genoma della cellula ospite e di sintetizzare le sue proteine ​​virali tramite il macchinario cellulare, che è a doppio filamento, la trascrittasi inversa sintetizzerà i secondi filamenti mancanti per dare DNA e non più RNA. Poiché il filamento di RNA è a filamento singolo, si verificano frequentemente errori di trascrizione (non è possibile il controllo utilizzando il nucleotide complementare); mentre alcuni producono DNA improduttivo, altri sono vitali e generano mutanti che possono differire nella loro firma antigenica. Questa grande variabilità rende difficile la vaccinazione.

Organizzazione del genoma

Il genoma è suddiviso in diverse regioni, ciascuna con un ruolo ben definito. Orientato da 5 'a 3':

Quindi segui i tre geni strutturali:

Infine, l'ultima regione:

Elementi retrò

Sono uno dei motori della biodiversità, attraverso le loro proprietà di trasposizione. I retrovirus sono un caso speciale, con una "trasposizione" che in questo caso diffonde un'infezione dalla cellula penetrata dal virus alle cellule e agli organi vicini.

Un retrotrasposone può essere convertito in un agente infettivo mediante l'acquisizione di una glicoproteina dell'involucro ("  cattura dell'involucro  "), che ha consentito la comparsa di retrovirus di mammiferi infettivi. Queste acquisizioni spiegherebbero le strette relazioni delle proteine Env (proteine ​​dell'involucro) di vari retrovirus, per quanto filogenicamente distanti. La comprensione di queste "etimologie" retrovirali è necessaria per stabilire la filogenesi dei retrovirus e la fisiopatologia delle infezioni che producono, e forse per la scoperta di nuovi retro-elementi.

Oncogenesi

Alcuni retrovirus hanno anche un oncogene . Questo oncogene codifica per una proteina di trasformazione. Questa proteina conferisce ai virus un forte potere di trasformazione che consente loro di indurre tumori molto rapidamente (poche settimane) dopo l'infezione. Le proteine ​​oncogene possono essere di diversi tipi:

pp60 src (RSV) è una proteina chinasi di membrana che regola il funzionamento di molte proteine.

Ras (attiva la via MAP chinasi)

Myc, Myb, Fos, sono fattori di trascrizione coinvolti nella proliferazione cellulare.

Classificazione

Classifichiamo i retrovirus in due categorie principali:

Esogeno

Solo i retrovirus esogeni sono formalmente classificati dall'International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) e sono raggruppati in due sottofamiglie:

Queste due sottofamiglie includono un totale di sette generi: Alpharetrovirus , Betaretrovirus , Gammaretrovirus , Deltaretrovirus , Epsilonretrovirus , Lentivirus e Spumavirus .

In base al loro aspetto infettivo, i retrovirus sono classificati in tre categorie:

Endogeno

Il DNA di tutte le specie, compresi i mammiferi, contiene genomi virali lasciati dai virus, probabilmente dall'infezione di cellule germinali , e poi duplicati con il DNA di generazione in generazione. Questi retrovirus endogeni possono essere presenti in numero molto elevato nei genomi, dove sono presenti in più copie. Appartengono a quelle che vengono chiamate ripetizioni sparse . Il genoma umano contiene circa 450.000 copie di retrovirus endogeni, più o meno cancellati o mutati dal loro inserimento nella linea germinale umana.

L'espressione dei geni dei retrovirus endogeni è normalmente inibita da una proteina specializzata chiamata “  KAP1  ”, dall'inizio dell'embriogenesi. Lo studio dei retrovirus endogeni è una questione medica, perché possono essere all'origine di varie malattie (compresi i tumori) quando il loro genoma è espresso, nonostante le protezioni naturali messe in atto durante l'evoluzione.

Storia

Fin dall'inizio è stato osservato il carattere oncogenico dei retrovirus. Così, nel 1908 , il virus della leucemia aviaria (ALV) fu trasmesso da un pollo all'altro dai danesi Vilhelm Ellerman e Oluf Bang dopo aver trasferito tessuto infetto. Nel 1911 fu il turno di Peyton Rous di evidenziare il virus del sarcoma di Rous (RSV), che, a differenza dell'ALV, induce un tumore poche settimane dopo l'infezione, contro diversi mesi per l'ALV.

Ma ci vorranno più di quarant'anni per osservare un retrovirus nei mammiferi, con la scoperta del virus della leucemia murina (MLV) nel 1957 da parte di Ludwig Gross e infine nel 1981 per la scoperta dell'HTLV-1 da parte di Robert Gallo , rendendo questo virus il primo identificato il retrovirus umano. Molto rapidamente sono stati identificati altri virus: HTLV-2 nel 1982 e soprattutto HIV nel 1983 .

La scoperta di quest'ultimo e la pandemia che abbiamo conosciuto da allora hanno spinto gli enti di ricerca pubblici e privati, nonché l' industria farmaceutica , a fare dei retrovirus i virus più studiati al mondo. Una nuova classe di antivirali è stata sviluppata per affrontare le peculiarità dei retrovirus, e quindi include quelli chiamati antiretrovirali .

Prospettiva per la ricerca scientifica

Le manipolazioni genetiche hanno dimostrato che i retrovirus possono essere utilizzati per portare geni specifici in una cellula umana. I ricercatori sperano in questo modo di introdurre i geni che mancano nel DNA di persone con carenze genetiche ereditarie. Potremmo così infettare positivamente un organismo umano e curarlo da malattie genetiche . Una completa padronanza di queste tecniche potrebbe a lungo termine consentire di reintrodurre nel genoma umano i geni carenti comuni alla specie umana, come quelli che consentono la sintesi di alcune vitamine ( vitamina C ad esempio), aminoacidi essenziali ed essenziali acidi grassi . Questi nutrienti devono attualmente essere forniti dal cibo .

C'è indubbiamente una questione bioetica di base per regolare queste manipolazioni.

Note e riferimenti

  1. ICTV. Comitato internazionale sulla tassonomia dei virus. Storia della tassonomia. Pubblicato su Internet https://talk.ictvonline.org/., Accesso 25 gennaio 2021
  2. (en) John M. Coffin , Stephen H. Hughes e Harold E. Varmus , "Structural Classes of Retroelements and Replication Strategies" , in Retroviruses , Cold Spring Harbor Laboratory Press,1997( ISBN  0-87969-571-4 , leggi online )
  3. (in) Famiglia  : Retroviridae , secondo l' International Committee on Taxonomy of Viruses .
  4. (in) International Human Genome Sequencing Consortium , "  Sequenziamento iniziale e analisi del genoma umano.  » , Natura , vol.  409,2001, p.  820-921 ( PMID  11237011 ).
  5. Helen M. Rowe, Johan Jakobsson, Daniel Mesnard, Jacques Rougemont, Séverine Reynard, Tugce Aktas, Pierre V. Maillard, Hillary Layard-Liesching, Sonia Verp, Julien Marquis, François Spitz, Daniel B. Constam e Didier Trono; KAP1 controlla i retrovirus endogeni nelle cellule staminali embrionali  ; Nature 463, 237-240; 14 gennaio 2010; doi: 10.1038 / nature08674.
  6. Sotto la direzione di Jean-Marie Huraux, Trattato di virologia medica , Parigi, Éditions Estem,2003, 699  p. ( ISBN  2-84371-203-3 ) , p.  83.

Riferimenti biologici

Bibliografia