Riassunto esame Virologia, prof. Affabris, libro consigliato Basic Virology, Hewlett, Wagner

HIV: caratteristiche e geni

L'HIV è un retrovirus complesso appartenente alla famiglia dei Lentivirus. L'HIV è un virus umano (fuori dall'organismo si inattivano facilmente), presente in due sierotipi: HIV1 e HIV2 (differiscono tra loro per circa il 55% della sequenza genica; HIV2 ha il gene Vpx mentre HIV1 il gene Vpu. HIV2 presenta una latenza più lunga e una più lenta progressione della malattia) che causano la sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS).

Il virione virale, quasi sferico, è provvisto di envelope e contiene il nucleocapside a forma di tronco di cono. Associate al nucleocapside vi sono le proteine p7 e p9 le cui funzioni non sono note.

Il genoma è costituito da due molecole di ssRNA, provviste di cap e di coda poliA, e unite da legami H tra le sequenze complementari vicino all'estremità 5' di ciascuna molecola. Oltre ai tre geni essenziali (gag, pol ed env) e alle due sequenze non tradotte alle due estremità, il genoma di HIV contiene 6 geni accessori che fiancheggiano env con cui sono parzialmente sovrapposti. L'mRNA può andare incontro ad eventi di splicing per la formazione di diversi geni. Devono avvenire due eventi di splicing alternativi per far sì che si producano le prime 3 proteine. La trascrizione inizialmente è poco efficiente e tende a terminare prematuramente. Riconosciamo quindi un enzima poco processivo che tende a staccarsi. Questi geni vengono espressi dalla famiglia di mRNA che subisce splicing multipli (vedi Retrovirus). I primi geni ad essere tradotti sono Tat, Rev ed Nef.

Geni presenti nel genoma di HIV

• Tat: Codifica per la proteina Tat che entra nel nucleo cellulare dove svolge la funzione di attivare la trascrizione dei geni virali aumentando l'efficienza dell'RNA polimerasi II, fosforila la coda dell'RNA polimerasi II che ne aumenta la processività e non si stacca più. Questo permette di trascrivere una grande quantità di trascritti lunghi che all'inizio dell'infezione sono pochi. Per svolgere questa funzione la proteina si lega alla sequenza TAR presente al 5' degli mRNA nascenti. Inoltre essa:
  • Promuove l'apoptosi;
  • Lega alcuni adattatori trascrizionali con attività acetiltrasferasica per gli istoni, favorendo la trascrizione della cromatina;
  • Lega il complesso CYCT/CDK9 che fosforila i siti al C-terminale della RNA polimerasi II rendendola capace di portare a termine la completa trascrizione del provirus;
  • Se inserita in cellule non infette causa la trans-attivazione della trascrizione di alcuni geni;
  • È coinvolta nel processo di deplezione dei linfociti CD4 e delle cellule mononucleate del sangue.
• Rev: Codifica per la proteina Rev che agisce in trans legandosi alla regione RRE dell'mRNA trascritto, di cui regola il trasporto nucleo-citoplasma. Interagisce con alcune esportine e facilita l'esporto dal nucleo degli mRNA. Inoltre regola la maturazione degli mRNA virali, determinando il passaggio dalla fase precoce (espressione geni regolatori) alla fase tardiva (espressione geni strutturali). Il linfocita T che attiva la trascrizione virale va incontro a morte mentre i macrofagi non muoiono, sono compatibili con la replicazione virale. Quindi i macrofagi, le cellule gliali del SNC e i linfociti T memoria sono dei reservoir (riserve) del virus.
• Nef: Codifica per la fosfoproteina miristilata Nef di 205 aa, è un adattatore molecolare che partecipa all'evasione della risposta immunitaria. È una proteina multifunzionale che aiuta l'efficienza di replicazione, agisce sulla cellula a livello del meccanismo di immunoevasione. Infatti:
  • Down-regola l'espressione delle molecole di MHC I, per proteggere la cellula dal riconoscimento da parte di linfociti CD8;