رتروویروسها و ویروس نقص ایمنی انسانی
رتروویروسها ویروسهای RNA هستند که از طریق یک واسطه DNA تکثیر میشوند: آنها از آنزیم ترانسکریپتاز معکوس برای کپی کردن ژنوم RNA خود به DNA استفاده میکنند، که سپس به عنوان یک پروویروس در کروموزوم میزبان ادغام میشود. این استراتژی غیرمعمول، که در سال 1970 کشف شد، این خانواده را تعریف میکند و اساس زیستشناسی ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV)، عامل ایدز، و همچنین ویروسهای لنفوتروپیک T انسانی را تشکیل میدهد.
Definition
رتروویروسها ویروسهای RNA تکرشتهای پوششدار از خانواده Retroviridae هستند که با رونویسی معکوس ژنوم خود به DNA دو رشتهای تکثیر میشوند، که به عنوان یک پروویروس در ژنوم میزبان ادغام میشود؛ در انسانها، عوامل بیماریزای اصلی HIV-1 و HIV-2 و ویروسهای لنفوتروپیک T انسانی هستند.
Scope
این مدخل به معرفی رتروویروسها، مراحل رونویسی معکوس و ادغام که آنها را متمایز میکند، و HIV به عنوان عامل بیماریزای اصلی رتروویروسی انسانی، شامل پاتوژنز و تاریخچه طبیعی آن میپردازد. این یک مرور کلی مرجع از زیستشناسی و اپیدمیولوژی ویروسی است و مدیریت بالینی، دوز داروهای ضدویروسی، یا راهنمایی درمانی را ارائه نمیدهد.
Core questions
- چگونه رونویسی معکوس جریان معمول اطلاعات ژنتیکی را از RNA به DNA معکوس میکند؟
- چرا ادغام یک پروویروس باعث میشود عفونت رتروویروسی مادامالعمر باشد؟
- چگونه HIV سلولهای T CD4 را کاهش میدهد و نقص ایمنی پیشرونده ایجاد میکند؟
Key concepts
- ترانسکریپتاز معکوس
- پروویروس و ادغام ژنومی
- ژنوم RNA تکرشتهای (دیپلوئید)
- اینتگراز و پروتئاز
- تروپیسم سلول T CD4
- مخزن نهفته
- HIV-1 و HIV-2
- ویروس لنفوتروپیک T انسانی (HTLV)
Key theories
- رونویسی معکوس
- هاوارد تمین و دیوید بالتیمور به طور مستقل کشف کردند که ویروسهای تومور RNA دارای یک DNA پلیمراز وابسته به RNA هستند، که نشان میدهد اطلاعات ژنتیکی میتواند از RNA به DNA جریان یابد و استراتژی تکثیر رتروویروسها را تعریف میکند.
Mechanisms
پس از ورود، یک رتروویروس از ترانسکریپتاز معکوس خود برای سنتز DNA دو رشتهای از ژنوم RNA خود استفاده میکند؛ سپس اینتگراز ویروسی این DNA را در یک کروموزوم میزبان وارد میکند، جایی که به عنوان یک پروویروس باقی میماند و با استفاده از ماشینآلات سلولی رونویسی میشود. HIV سلولهای دارای گیرنده CD4 و یک گیرنده کمکی، عمدتاً لنفوسیتهای T کمکی CD4 را هدف قرار میدهد، و از دست دادن پیشرونده این سلولها باعث نقص ایمنی میشود که ایدز را تعریف میکند. ادغام در سلولهای با عمر طولانی یک مخزن نهفته ایجاد میکند که درمانهای فعلی آن را سرکوب میکنند اما ریشهکن نمیکنند، و ترانسکریپتاز معکوس مستعد خطا، تنوع ژنتیکی را که کنترل ایمنی را پیچیده میکند، هدایت میکند.
Clinical relevance
عفونت HIV، در صورت عدم درمان، به نقص ایمنی شدید و بیماریهای فرصتطلب پیشرفت میکند، و زیستشناسی رونویسی معکوس و ادغام توضیح میدهد که چرا عفونت رتروویروسی مادامالعمر است و چرا داروهای مؤثر آنزیمهای متمایز ویروسی را هدف قرار میدهند. درک مخزن نهفته روشن میکند که چرا درمان عفونت را سرکوب میکند اما آن را درمان نمیکند. این مدخل مکانیسمها و تاریخچه طبیعی را توصیف میکند و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
Epidemiology
HIV همچنان یک همهگیری جهانی عمده است که دهها میلیون نفر را تحت تأثیر قرار میدهد و از طریق جنسی، خون و از مادر به کودک منتقل میشود؛ ویروسهای لنفوتروپیک T انسانی در مناطق خاصی بومی هستند و با سندرمهای خاص لوسمی و عصبی مرتبط هستند.
Evidence & guidelines
کشف ترانسکریپتاز معکوس و جداسازی رتروویروس مرتبط با ایدز، پایههای این حوزه را بنا نهاد، و بررسیهای معتبر، پاتوژنز HIV، تاریخچه طبیعی، و اصول پیشگیری و درمان را خلاصه میکنند (در سطح شواهد، نه مشاوره فردی، توصیف شده است).
History
کشف ترانسکریپتاز معکوس در سال 1970 توسط تمین و بالتیمور، فرضیه جریان اطلاعات ژنتیکی تنها از DNA به RNA را زیر و رو کرد و رتروویروسها را تعریف کرد. پس از شناسایی ایدز در اوایل دهه 1980، باره-سینوسی، مونتانیه و همکارانشان ویروس رتروویروسی عامل را در سال 1983 جدا کردند، و دهههای بعدی یک عفونت کشنده را به یک بیماری مزمن قابل کنترل از طریق درمان ضدویروسی که آنزیمهای متمایز ویروس را هدف قرار میدهد، تبدیل کردند.
Key figures
- Howard Temin
- David Baltimore
- Françoise Barré-Sinoussi
- Luc Montagnier
- Robert Gallo
Related topics
Seminal works
- baltimore-1970
- temin-1970
- barresinoussi-1983
- maartens-2014
Frequently asked questions
- رونویسی معکوس چیست و چرا اهمیت دارد؟
- این فرآیند سنتز DNA از یک الگوی RNA توسط آنزیم ترانسکریپتاز معکوس است. کشف آن نشان داد که اطلاعات ژنتیکی میتواند از RNA به DNA جریان یابد، و نحوه تکثیر و ادغام رتروویروسها در DNA میزبان را تعریف میکند.
- چرا عفونت HIV قابل کنترل است اما هنوز درمانپذیر نیست؟
- هنگامی که ویروس در سلولهای میزبان با عمر طولانی ادغام میشود، یک مخزن نهفته تشکیل میدهد؛ درمان ضدویروسی تکثیر فعال را سرکوب میکند اما این DNA ویروسی ادغامشده و خفته را از بین نمیبرد.