retroviruses

retroviruses มีอิทธิพลต่อจีโนมของมนุษย์มานานหลายล้านปี แต่โรคติดเชื้อที่สำคัญสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังรีโทรไวรัสได้

Retroviruses คืออะไร?

ไวรัสเป็นอนุภาคติดเชื้อที่ไม่สามารถเพิ่มจำนวนได้ด้วยตัวเอง ไวรัสไม่มีการเผาผลาญของตัวเองเช่นกัน ดังนั้นจึงไม่นับไวรัสในสิ่งมีชีวิตแม้ว่าจะมีลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิต

retrovirus เป็นไวรัสที่ไม่มี DNA ของตัวเอง (กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก) ซึ่งเป็นโมเลกุลที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดและไวรัสบางชนิดซึ่งประกอบด้วยเกลียวคู่และมีข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมด

ในทางกลับกันสารพันธุกรรม (จีโนม) ของรีโทรไวรัสซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 นาโนเมตรมี RNA (กรดไรโบนิวคลีอิก) เพียงเส้นเดียวซึ่งล้อมรอบด้วยบรรจุภัณฑ์ (“ capsid”) ซึ่งประกอบด้วยโปรตีน เปลือกนอกของรีโทรไวรัสประกอบด้วยโมเลกุลที่ไม่ละลายน้ำส่วนใหญ่ (ทำจากสาร "ลิพิด") ซึ่งมีโปรตีนของไวรัสฝังอยู่

ความหมายและฟังก์ชัน

“ ไวรัสรีโทรไวรัสภายนอก” (“ XRV”) ถูกรวมเข้ากับจีโนมของเซลล์โฮสต์ในสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตโฮสต์เมื่อหลายชั่วอายุคนก่อน (“ provirus”) และถูกส่งต่อจากรุ่นสู่รุ่น

การวิจัยพบว่าประมาณ 9 เปอร์เซ็นต์ของจีโนมมนุษย์ประกอบด้วยอาร์เอ็นเอของไวรัส RNA นี้ส่วนใหญ่พบในจีโนมของบรรพบุรุษของเราเมื่อประมาณ 40 ถึง 70 ล้านปีก่อน ส่วนประกอบย่อยของรีโทรไวรัสที่ยังจำได้ในจีโนมมนุษย์กลายเป็นส่วนหนึ่งของการสร้างพันธุกรรมเมื่อ 100 ล้านปีก่อน จีโนมของรีโทรไวรัสภายนอกบางชนิดยังมีหน้าที่ในการป้องกันไปตลอดชีวิตตัวอย่างเช่นการตั้งครรภ์ของมนุษย์เป็นไปได้เพราะไวรัสรีโทรไวรัสโบราณบางตัวป้องกันการปฏิเสธของตัวอ่อน

ในทางตรงกันข้าม "retroviruses จากภายนอก" ("ERV") จะเจาะเข้าไปในสิ่งมีชีวิตของโฮสต์ผ่านการติดเชื้อ เรโทรไวรัสซึ่งทำให้สัตว์มีกระดูกสันหลังติดเชื้อโดยเฉพาะจะทำให้เซลล์ร่างกายสัตว์บางชนิดติดเชื้อที่พวกมันเชี่ยวชาญ ภายในเซลล์ที่พวกมันติดเชื้อพวกมันรวมสารพันธุกรรมไว้ในสารพันธุกรรมของเซลล์เจ้าบ้าน หลังจากรีโทรไวรัสแพร่พันธุ์ภายในเซลล์โฮสต์ไวรัสจะถูกปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดและสามารถแพร่เชื้อไปยังเซลล์อื่นได้ DNA ของเซลล์มีหน้าที่ในการผลิต RNA ซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของจีโนมและในขณะที่ "messenger RNA" (mRNA, messenger RNA) ส่งข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการสร้างโปรตีน

คำว่า "retrovirus" เป็นผลมาจากการที่ไวรัสในรูปแบบนี้ย้อนกลับประสบการณ์เริ่มต้นของการสร้าง RNA ภายในเซลล์: ไม่ใช่ DNA ดั้งเดิมของเซลล์เจ้าบ้านที่ตอนนี้เรียกคำแนะนำในการสร้าง RNA แต่ retrovirus จะเปลี่ยน DNA ของเซลล์โฮสต์ซึ่งหลังจากการติดเชื้อจะให้คำแนะนำในการผลิตรีโทรไวรัสตัวใหม่ สิ่งที่เรียกว่า "reverse transcriptase" (RT) ซึ่งเป็น "เอนไซม์" พิเศษของ retrovirus ทำให้สามารถนำ retrovirus RNA เข้าสู่ DNA ของเซลล์โฮสต์ได้ เอนไซม์เป็นสารที่สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาทางชีวเคมีบางอย่าง

อันตรายความผิดปกติความเสี่ยงและโรค

รีโทรไวรัสที่รู้จักกันดีคือไวรัส HI (ไวรัสภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์) ซึ่งทำให้ภูมิคุ้มกันบกพร่องในมนุษย์ HIV เชี่ยวชาญในสิ่งที่เรียกว่า "T helper cells" (หรือที่เรียกว่า "CD4 lymphocytes") ซึ่งมีหน้าที่ในร่างกายมนุษย์ในการประสานการป้องกันเชื้อโรคและสิ่งแปลกปลอม

Lymphocytes อยู่ในกลุ่มของเม็ดเลือดขาว ("leukocytes") เซลล์ T-helper หมายถึงกลุ่มย่อยของ“ T cells” คำว่า“ T cell” หมายถึง“ ไธมัส” ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่า“ ระบบน้ำเหลือง” และระบบภูมิคุ้มกัน ไธมัสเป็นอวัยวะที่ประกอบด้วยสองแฉกที่อยู่เหนือหัวใจในมนุษย์ "T เซลล์" ("T lymphocytes") ที่สร้างขึ้นในไขกระดูกและย้ายจากที่นั่นไปยังไธมัสมีหน้าที่รับผิดชอบต่อระบบภูมิคุ้มกันหลังจากที่พวกมันเติบโตเต็มที่ในต่อมไทมัส

ผู้คน 34 ล้านคนทั่วโลกติดเชื้อไวรัสเอชไอวี SIV (simian immunodeficiency virus) เป็นกลุ่มของไวรัสที่เชื่อว่ามีการพัฒนาเอชไอวี "Simian" หมายถึง "คล้ายลิง" และหมายถึงผู้ให้บริการของ SIV ไวรัส HTLV-1 (human T-lymphotropic virus 1) ซึ่งมีผลต่อเซลล์เม็ดเลือดขาว CD4 T ในมนุษย์และบิชอพที่เกี่ยวข้องเป็นหนึ่งในรีโทรไวรัส ผู้ติดเชื้อจำนวนไม่น้อยจะเกิดโรคทางระบบประสาทเช่น "โรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อม" หรือ "มะเร็งเม็ดเลือดขาวทีเซลล์"

อาการของโรคอัมพาตแบบกระตุกในเขตร้อนคล้ายกับโรคระบบประสาทส่วนกลางเสื่อม มะเร็งเม็ดเลือดขาวทีเซลล์นำไปสู่เนื้องอกมะเร็ง ("มะเร็ง") ที่มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์เม็ดเลือดขาว อัตราการติดเชื้อไวรัส HTLV-1 อยู่ในระดับต่ำในยุโรป: ในยุโรปตะวันตกมีผู้ติดเชื้อ 6,000 คนซึ่งประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์จะเกิดอาการอัมพาตแบบกระตุกในเขตร้อน อย่างไรก็ตามคาดว่ามีผู้ติดเชื้อ HTLV-1 มากถึง 20 ล้านคนทั่วโลก

การลดลงของระบบภูมิคุ้มกันโดยการลดจำนวน T cells ทำให้ความไวต่อการติดเชื้อเพิ่มขึ้น การต่อสู้กับโรคที่เกิดจาก retroviruses ทำได้ยากขึ้นโดยมีอัตราการกลายพันธุ์ที่สูง: การกลายพันธุ์ของ retrovirus เกิดขึ้นกับทุกๆการถอดรหัสย้อนกลับหนึ่งในพันถึงหมื่น การพัฒนายาสำหรับการรักษาโรคเรโทรไวรัสมีจุดมุ่งหมายหลักเพื่อส่งผลต่อ reverse transcriptase