El ARN asociado a la latencia del HHV ( HHV LAT ) es un fragmento de ARN que se acumula en las células que albergan infecciones latentes o de larga duración por el virus del herpes humano (HHV). El ARN LAT se produce por transcripción genética a partir de una región específica del ADN viral. El LAT regula el genoma viral e interfiere con las actividades normales de la célula huésped infectada.
El virus del herpes puede establecer una infección de por vida, durante la cual una población viral de reserva sobrevive en las células nerviosas del huésped durante largos periodos. Esta infección de herpes a largo plazo requiere un modo de infección celular conocido como infección latente . Durante la infección latente, el metabolismo de la célula huésped se ve alterado. Si bien la célula infectada normalmente sufriría una muerte celular programada o sería eliminada por el sistema inmunitario , las consecuencias de la producción de LAT interfieren con estos procesos normales.
La latencia se distingue de la infección lítica ; en la infección lítica se producen muchas partículas del virus del herpes que luego rompen o lisan la célula huésped. La infección lítica a veces se conoce como infección "productiva". Las células latentes albergan el virus durante largos períodos de tiempo y luego, ocasionalmente, se convierten en una infección productiva que puede provocar una recurrencia de los síntomas del herpes .
Durante la latencia, la mayor parte del ADN del herpes está inactivo, con la excepción de LAT, que se acumula dentro de las células infectadas. La región del ADN del HHV que codifica LAT se conoce como ADN-LAT. Tras el empalme, LAT es un transcrito de 2,0 kilobases (o intrón ) producido a partir del ADN-LAT de 8,3 kb. La región de ADN que contiene el ADN-LAT se conoce como Región de Transcripción Asociada a la Latencia . [ 1 ]
La LAT realiza principalmente dos funciones: suprime la apoptosis para que las células huésped infectadas de forma latente permanezcan vivas para el reservorio, [ 2 ] y suprime la expresión de genes líticos durante la infección latente. [ 3 ]
Regulación génica lítica
El gen del polipéptido 0 de la célula infectada por el HHV (ICP0) se expresa muy temprano durante la infección lítica y, por esta razón, se denomina gen del herpes de expresión temprana inmediata . En 1991, Farrell y sus colegas informaron que el intrón LAT de 2,0 kb termina en el extremo 5′ con un ARN antisentido complementario de 750 bases para el gen ICP0. [ 1 ]
En 2005, Qing-Yin Wang y sus colegas de la Facultad de Medicina de Harvard concluyeron, mediante ensayos que comparaban cepas virales LAT-negativas y LAT-positivas, que la expresión de LAT en las neuronas reprime la expresión de varios productos génicos líticos, incluidos ICP4 y la timidina quinasa. La expresión de LAT produce cambios en las histonas , convirtiendo así porciones del ADN viral en una forma no productiva conocida como heterocromatina . [ 3 ]
El virus de la varicela simia (SVV) es un varicelovirus (un género de la subfamilia Alphaherpesvirinae ) que expresa un homólogo de HHV LAT conocido como SVV LAT y un análogo de HHV ICP0 conocido como SVV-ORF61 (marco de lectura abierto). SVV LAT está codificado de tal manera que contiene una copia antisentido de SVV-ORF61 y que la expresión de SVV LAT durante la latencia reduce la expresión de ORF61 y otros productos génicos de SVV de expresión temprana inmediata. [ 4 ]
Aislante de la cromatina
El ADN LAT contiene un límite de activación entre el ADN LAT activado y el ADN viral lítico inactivo llamado aislante de cromatina . [ 5 ] El factor de unión a CCCTC ( CTCF ) es una proteína de dedo de zinc que se encuentra naturalmente en algunas células humanas. El CTCF se localiza en el núcleo de las células. Se ha demostrado [ 6 ] que el CTCF regula naturalmente la expresión del ADN bicatenario lineal humano mediante la unión a secuencias o motivos de ADN diana. La unión del CTCF al ADN puede dar lugar a la formación de eucromatina lista para la transcripción a través de la actividad de acetilación de la histona H3 que resulta de la unión del CTCF. La acetilación de la histona promueve la transcripción del ADN a ARN y luego a productos proteicos. [ 6 ]
Un estudio de marzo de 2006 de la Facultad de Medicina de la Universidad de Florida mostró que la expresión del genoma del virus del herpes puede estar regulada en parte por la unión de CTCF a motivos de unión a CTCF . Los investigadores utilizaron análisis de secuencias y ensayos de genómica cuantitativa en ADN del HHV. En el estudio de la Universidad de Florida, se encontró que la región LAT contenía una región de unión a CTCF dentro de una región de 1,5 k pb (pares de bases) y que contenía un "elemento similar a un aislante de cromatina". [ 5 ] Un estudio de mayo de 2007 realizado en el Instituto Wistar localizó el motivo de unión a CTCF de LAT en una secuencia de 800 pb del intrón LAT y demostró que la región aislaba la cromatina LAT activada de la cromatina reprimida que, de otro modo, produciría la proteína lítica HHV Infected Cell Polypeptide 0 (ICP0) . [ 7 ]
Interferencia de las vías celulares
Se alegó que una porción de HSV-1 LAT consiste en un microARN (miRNA) interferente, denominado mir-LAT . Se demostró que este miRNA regula negativamente el Factor de Crecimiento Transformante β1 (TGF-β1) y SMAD3. Estos efectos bloquean la apoptosis , o muerte celular programada normal . [ 8 ] Sin embargo, aunque el HSV regula negativamente la apoptosis, este miRNA en particular se ha considerado un artefacto experimental y, en consecuencia, el artículo fue retractado. [ 9 ]
Otras investigaciones demostraron que los productos de los primeros 4658 nucleótidos de LAT inhibían los factores de muerte celular caspasa -8 y caspasa-9. [ 2 ] Investigaciones posteriores han demostrado que LAT del HHV-8 produce ARN que no interfiere con la expresión de TGF-β1 y SMAD3, sino que reduce la expresión de la proteína trombospondina -1 (THBS-1). A su vez, la regulación negativa de THBS-1 reduce la producción de TGF-β1 y SMAD3, suprimiendo la apoptosis. [ 10 ]
Productos proteicos
Las partes exónicas del ADN-LAT producen dos proteínas con repeticiones de 17 aminoácidos, denominadas proteínas relacionadas con la latencia del HHV o LR-ORF1 y LR-ORF2. Se sabe poco sobre estas dos proteínas ( P17588 y P17589 en HHV-1; K4PBJ5 y Q77CA8 en BHV-1), aunque la pérdida de ORF2 en el herpesvirus bovino-1 (BHV-1) parece interferir con el establecimiento de la latencia. [ 11 ] Se ha demostrado que ORF2 posee propiedades de unión al ADN. Parece ser responsable de la inhibición de la apotopsis. [ 12 ]
Notas a pie de página
- 1 2 Farrell MJ, Dobson AT, Feldman LT (1991-02-01). "El transcrito asociado a la latencia del virus del herpes simple es un intrón estable" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 88 (3): 790– 794. Bibcode : 1991PNAS...88..790F . doi : 10.1073/pnas.88.3.790 . PMC 50899. PMID 1846963 .
- 1 2 Henderson G, Peng W, Jin L, Perng GC, Nesburn AB, Wechsler SL, Jones C (diciembre de 2002). "Regulación de la apoptosis inducida por caspasa 8 y caspasa 9 por el transcrito asociado a la latencia del virus del herpes simple tipo 1". Journal of Neurovirology . 8 (2): 103– 111. doi : 10.1080/13550280290101085 . PMID 12491160 .
- 1 2 Wang QY, Zhou C, Johnson KE, Colgrove RC, Coen DM, Knipe DM (1 de noviembre de 2005). "El gen del transcripto asociado a la latencia del herpesvirus promueve el ensamblaje de heterocromatina en los promotores de genes líticos virales en la infección latente" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 102 (44): 16055– 16059. Bibcode : 2005PNAS..10216055W . doi : 10.1073/pnas.0505850102 . PMC 1266038. PMID 16247011 .
- ↑ Ou Y, Davis KA, Traina-Dorge V, Gray WL (2007-05-16). "El virus de la varicela simia expresa un transcrito asociado a la latencia que es antisentido al ARNm de ORF 61 (ICP0) en los ganglios neurales de monos infectados de forma latente" . Journal of Virology . 81 (15): 8149– 8156. doi : 10.1128/JVI.00407-07 . PMC 1951321. PMID 17507490 .
- 1 2 Amelio AL, McAnany PK, Bloom DC (marzo de 2006). "Un elemento similar a un aislante de cromatina en la región del transcrito asociado a la latencia del virus del herpes simple tipo 1 se une al factor de unión CCCTC y muestra actividades de bloqueo y silenciamiento de potenciadores" . Journal of Virology . 80 (5): 2358– 2368. doi : 10.1128/JVI.80.5.2358-2368.2006 . PMC 1395413. PMID 16474142 .
- 1 2 "Gen: Ctcf (factor de unión a CCCTC) Rattus norvegicus" . Base de datos del genoma de la rata . Consultado el 9 de diciembre de 2020 .
- ↑ Chen Q, Lin L, Smith S, Huang J, Berger SL, Zhou J (mayo de 2007). "Elemento límite de cromatina dependiente de CTCF entre el transcrito asociado a latencia y los promotores ICP0 en el genoma del virus del herpes simple tipo 1" . Journal of Virology . 81 (10): 5192– 5201. doi : 10.1128/JVI.02447-06 . PMC 1900208. PMID 17267480 .
- ↑ Gupta A, Gartner JJ, Sethupathy P, Hatzigeorgiou AG, Fraser NW (31 de mayo de 2006). "Función antiapoptótica de un microARN codificado por el transcrito asociado a la latencia del HSV-1" ( PDF) . Nature . 442 (7098): 82–85 . Bibcode : 2006Natur.442...82G . doi : 10.1038/nature04836 . PMID 16738545. S2CID 4424780 . (Retractado, véase doi : 10.1038/nature06621 , PMID 18235505 ) (Retractado)
- ↑ Gupta, A.; Gartner, JJ; Sethupathy, P.; Hatzigeorgiou, AG; Fraser, NW (31 de enero de 2008). "Nota de retractación de: Función antiapoptótica de un microARN codificado por el transcrito asociado a la latencia del HSV-1" . Nature . 451 (7178): 600. doi : 10.1038/nature06621 . PMID 18235505 .
- ↑ Samols MA; Skalsky RL; Maldonado AM; Riva A; Lopez MC; et al. (2007). "Identificación de genes celulares a los que se dirigen los microARN codificados por el KSHV" . PLOS Pathogens . 3 (5): e65. doi : 10.1371/journal.ppat.0030065 . PMC 1876501. PMID 17500590 .
- ↑ Jiang Y, Inman M, Zhang Y, Posadas NA, Jones C (marzo de 2004). "Una mutación en el gen relacionado con la latencia del herpesvirus bovino 1 inhibe la expresión de proteínas del marco de lectura abierto 2 y un marco de lectura adyacente durante la infección productiva" . Journal of Virology . 78 (6): 3184–3189 . doi : 10.1128/jvi.78.6.3184-3189.2004 . PMC 353721. PMID 14990740 .
- ↑ Pittayakhajonwut D, Sinani D, Jones C (mayo de 2013). "Una proteína (ORF2) codificada por el gen relacionado con la latencia del herpesvirus bovino 1 interactúa con el ADN" . Journal of Virology . 87 (10): 5493– 5501. doi : 10.1128/JVI.00193-13 . PMC 3648144. PMID 23468493 .
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