反转录病毒及反转录转座子

21.逆转录病毒一般分类逆转录病毒可以说就是RNA肿瘤病毒。第一个被发现的RNA肿瘤病毒是劳氏肉瘤病毒（RousSarcomavivus,RSV,1911)。至今为止所发现的retro-v都能使动物致癌，如下。（1）肉瘤病毒（2）白血病病毒(leuremiavirus)（3）乳腺瘤病毒(mammazytumorvirus)和淋巴瘤病毒，如鸟类髓细胞瘤病毒（avianmyelocytoma,AMV)（4）人类嗜T细胞逆转录病毒（humanT-lymphotropicretro-v,HTLV)HTLV-III现称人类免疫缺陷综合症病毒（humanimmunodeficiencyvirus,HIV)或AIDS病毒。一.逆转录病毒342.逆转录病毒基因结构特征(1)是RNA的复合体①2条(+)RNA单体正向平行,携带所有的遗传信息,而且完全相同,为什么要求2条相同正链,意义不太清楚(怕基因丢失或损伤?)。②2条tRNA较小，是宿主tRNA(RSV是tRNAtrp），+RNA对于复制位臵是至关重要。(2)5’端有m7Gppp帽,3’端有Poly（A）尾。5(3)编码区从5’→3’非编码区（调控区)5’，3’都有①gag(groupantigen)编码衣壳蛋①R区逆转录合成cDNA必须区域②Pol(Polyrmerase)逆转录酶②PBS区引物结合区③env(envelop)包膜蛋白③U区U3含启动子，U5与转录终止加尾有关*④ONC(oncogene)癌基因④ψ(包装信号),DLS(氢链结合位点)如RSV是SRCC为调控区*有的retro-V有ONC。673.逆转录病毒生活周期（1）吸附可能所有的动物病毒受体都是表面糖蛋白。（2）入胞逆转录，转录，翻译。①逆转录——前病毒基因组（cDNA)的形成RNA+逆转录酶→宿主胞浆→逆转录→（RNA为模板，+RNA为引物）→cDNA→进入核→随机整合宿主染色体→形成前病毒。(phage仅注入核酸）cDNA形成新的重复(U3-R-U5)称LTR(longterminalrepeat长末端重复顺序）。8逆转录酶活性:★利用RNA模板合成互补的DNA链,形成RNA-DNA杂合分子(RNA指导的DNA聚合酶活性)★在新合成的DNA链上合成另一条互补DNA链,形成双链DNA分子(DNA指导的DNA聚合酶活性)★RNaseH活性，专门水解RNA-DNA杂合分子中的RNA9表达全过程：SSRNA→→RNA/DNA→→dsDNA→→整合→→mRNA→→翻译包装10逆转录过程a)tRNA与PBS结合，反转录合成部分DNA负链b)RNase降解病毒RNA5’末端c)第一次跳跃d)负链DNA继续合成e)RNA被降解，U3左边留下片段作引物合成部分正链DNAf)第二次跳跃－－正链DNA与负链的另一端结合g)完成正链合成LTR末端RRR’R’?11②转录——病毒基因组的形成U3区启动子启动前病毒基因组转录出从5’区至3’R区的RNA。③翻译gag、env、polgag——全长RNA能直接作为gag基因mRNA，进行翻译。但有90%的mRNA只译出gag多蛋白质，经肽链加工裂解为衣壳蛋白。pol——RNA序列有干扰gag终止码的序列，使约10%mRNA在翻译过程中，直至pol的终止码，经翻译后加工裂解，形成衣壳蛋白，逆转录酶和整合酶(integrase)。env——一部分全长mRNA经过转录后的剪接，使env编码区与病毒RNA5’端帽子连接在一起→envmRNA→包膜糖蛋白。12（3）病毒颗粒成熟←包装←ψ（基因治疗）RNA5’端PB-区与宿主tRNA以氢键相连形成复合体→包装→病毒颗粒。（4）释放子病毒→感染其它细胞。134.逆转录转座从DNA到RNA再到DNA的转移过程称为反转座。RNA介导的转座仅发生在真核生物中，由反转录病毒（retroviruses）以其RNA基因组的DNA拷贝插入到宿主细胞的染色体中而产生的。逆转录子retroposon,逆转录转座子retrotransposon144.1反转录病毒RNA转变为病毒线性DNA的过程4.2反转录病毒DNA整合到宿主细胞基因组4.3转化病毒形成15整合酶在LTR的3’端产生2b的缺口整合酶在靶DNA上进行交错切割5’3’5’3’3’5’3’5’3’3’整合酶将LTR缺口的3’端和靶DNA交错切口的5’端连接起图23-64整合酶催化反转录病毒的DNA整合到宿主的基因组中。反转录病毒整合入宿主DNA中的分子机制，本质是转座；整合的病毒DNA两端的LTR丢失了2bp，即右边U3的5′末端丢失了2bp，左端的LTR丢失了2bp，而在整合的反转录病毒基因组的每端产生了靶DNA的短重复序列。每个LTR的U3带有一个启动子。左侧LTR中的启动子负责起始原病毒的转录。1617逆转录子的生物学意义•对基因表达的影响，与整合部位有关。•介导基因的重排。可提供同源序列促进同源重组；或经转录作用插入新位点；其编码的反式因子或顺式序列引起基因重排。•在生物进化中的作用。形成新的基因或新的调节因子