С т р о е н и е В И Ч.

Вирусный геном состоит из 9749 нуклеотидов и включает в себя 11 генов, которые осуществляют контроль за экспрессией регулирующих структур (LTR). Генетический материал клеток организма представлен ДНК, на основе которой синтезируется мРНК.

Жизненный цикл HIV начинается с прикрепления к мембране клетки-мишени (T4) вирусной частицы и поступлении во внутрь ее сердцевины. Сердцевина вириона содержит две одинаковые цепи РНК, а также структурные белки, ферменты, необходимые на последующих стадиях жизненного цикла ВИЧ.

Один из ферментов - это обратная транскриптаза (ревертаза) обладает несколькими видами ферментативной активности:

- ДНК-полимеразная, проявляющаяся в синтезе одноцепочечной ДНК, комплементарной вирусной РНК;

- рибонуклеазная, проявляющаяся в расщеплении исходной РНК с последующим синтезом второй цепи ДНК на матрице первой;

- интегразная, проявляющаяся во встраивании проникшей в ядро клетки вирусной ДНК в хромосомную ДНК.

В результате указанных действий образуется провирус, который длительно сосуществует с клеткой и передается во все дочерние клетки при делении: стадия интеграции.

Вторая часть жизненного цикла HIV - производство новых вирионов - совершается спорадически и только в некоторых зараженных клетках. Она начинается, когда длинные концевые повторы (LTR) инициируют транскрипцию вирусных генов. При этом ферменты клетки-хозяина синтезируют РНК-копии провируса. Часть их - генетический материал новых вирусных частиц. Некоторые цепи РНК используются как матричные мРНК для производства структурных белков и ферментов, которые войдут в состав новых вирионов. Синтез белков производится клеточным аппаратом. Каждый вирион собирается из множества копий 2-х различных белковых молекул в соотношении 20:1.

РНК и ферменты в зрелом вирионе. В результате отпочкования от клетки, вирус окружается "клочком" клеточной мембраны. Сформированная оболочка вируса иммунодефицита человека содержит последний структурный элемент - белок, состоящий из двух гликопротеидов GP-120 и GP-41. Первый из них выступает из мембраны в виде шипа и связывается с CD-4 рецептором, а второй - представляет собой стержень, который погружается в клеточную мембрану в процессе заражения новой клетки. Эти копии определяют способность заражать HIV новые клетки.

Согласно литературным данным, геном ВИЧ содержит 6 регуляторных генов. Регуляторные гены не только кодируют соответствующие белки, но каждый из них еще влияет на другие структурные и регуляторные гены (то есть на самих себя!).По отдельности или совместно регуляторные механизмы экспрессии генов HIV определяют следующие варианты сосуществования клетки и вируса: вспышка репликации вируса; устойчивый умеренный уровень размножения вируса; состояние покоя.

Gag-ген отвечает за синтез трех протеинов сердцевины (P17, P25, P15).

Pol-ген кодирует синтез фермента обратной транскриптазы (ревертазы).

Env-ген кодирует синтез двух гликопротеидов оболочки: GP-120 и GP-41.

Первый из них ответственен за связывание с CD4-рецепторами, второй - за образование мостиков между липидными оболочками вируса и заражаемой клетки, вследствие чего сердцевина ВИЧ оказывается внутри клетки-мишени. Не исключена и прямая передача вируса из клетки в клетку.

Tat-ген положительный регулятор, активирующий все гены, а также отвечает за синтез белкатрансактиватора (14 К).

Rev-ген избирательный регулятор, репрессирующий регуляторные гены, но активирующий структурные гены, ответствен за умеренную репликацию вирусных частиц.

Vif-ген кодирует белок P23, который ответственен за эффективное заражение вирусом других клеток, не несущих CD4-структуры (В-клетки, ЦНС) при его отпочковывания от клетки-хозяина.

Vpr-ген и Vpu-ген еще недостаточно изучены.

Nef-ген - негативный регулятор, угнетающий все гены, а также кодирует кодирует белок P17.

Регуляторный ген Tat, отвечающий за вспышку репликации вируса при заражении Т4 лимфоцитов, не обычный по структуре и по действию. Так он способен повысить скорость репликации вирусов в 1000 раз путем активации других вирусных генов.

Регуляторный ген Rev, обладающий избирательным действием на регуляторные белки и компоненты вириона, осуществляет возможность перехода от скрытой инфекции к активной форме размножения вируса. В ходе репликации взаимодействие между генами Tat и Rev способно сдерживать размножение вируса, в результате чего устанавливается устойчивое равновесие между ними с умеренным воспроизводством ВИЧ. Ограниченная репликация ВИЧ позволяет ему длительно воспроизводиться не убивая зараженные клетки. Следовательно, подобная форма генетической регуляции может быть адаптивным признаком ретровирусов, хозяевами которых являются виды с длительным сроком жизни (человек, приматы и др.).

Помимо гена-активатора (Tat) и гена - избирательного активатора (Rev) ВИЧ содержит ген - негативный регулятор (Nef), способный замедлять либо прекращать размножение вирусных частиц вплоть до полного покоя.

Взаимодействие генетических регуляторных механизмов определяет уровень размножения ВИЧ. Каждый регуляторный ген посредством собственного белка воздействует на другие регуляторные и структурные гены, а по принципу обратной связи еще и на себя.