การถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของ HHV
HHV latency associated transcript ( HHV LAT ) คือ RNAสายหนึ่ง ที่สะสมอยู่ในเซลล์ที่ติดเชื้อ ไวรัสเริมในมนุษย์ (HHV) ในระยะแฝงหรือระยะยาว LAT RNA ถูกสร้างขึ้นโดยการถอดรหัสทางพันธุกรรมจากบริเวณเฉพาะของDNA ของไวรัส LAT ควบคุมจีโนม ของไวรัส และรบกวนการทำงานปกติของเซลล์เจ้าบ้านที่ติดเชื้อ
ไวรัสเริมอาจก่อให้เกิดการติดเชื้อเรื้อรังตลอดชีวิต โดยที่ ประชากรไวรัส ที่เป็นแหล่งสะสมจะอยู่รอดในเซลล์ประสาทของโฮสต์เป็นเวลานาน การติดเชื้อเริมในระยะยาวเช่นนี้ต้องอาศัยรูปแบบการติดเชื้อในเซลล์ที่เรียกว่า การติดเชื้อ แฝงในระหว่างการติดเชื้อแฝง กระบวนการเผาผลาญของเซลล์โฮสต์จะถูกรบกวน ในขณะที่เซลล์ที่ติดเชื้อโดยปกติจะตายอย่างเป็นระบบหรือถูกกำจัดโดยระบบภูมิคุ้มกันผลที่ตามมาจากการผลิต LAT จะรบกวนกระบวนการปกติเหล่านี้
ภาวะแฝงแตกต่างจากการติดเชื้อแบบทำลายเซลล์ในการติดเชื้อแบบทำลายเซลล์นั้น ไวรัสเริมจะถูกสร้างขึ้นเป็นจำนวนมาก แล้วจึงทำลายหรือทำให้เซลล์เจ้าบ้านแตก การติดเชื้อแบบทำลายเซลล์บางครั้งเรียกว่าการติดเชื้อแบบ "สร้างไวรัส" เซลล์ที่อยู่ในภาวะแฝงจะเก็บไวรัสไว้เป็นเวลานาน แล้วจึงเปลี่ยนเป็นการติดเชื้อแบบสร้างไวรัส ซึ่งอาจนำไปสู่การกลับมาของอาการของโรคเริมได้
ในระหว่างระยะแฝง ดีเอ็นเอของไวรัสเริมส่วนใหญ่จะไม่ทำงาน ยกเว้น LAT ซึ่งสะสมอยู่ในเซลล์ที่ติดเชื้อ บริเวณดีเอ็นเอของ HHV ที่เข้ารหัส LAT เรียกว่า LAT-DNA หลังจากการเชื่อมต่อ LAT เป็นทรานสคริปต์ (หรืออินทรอน ) ขนาด 2.0 กิโลเบสที่สร้างขึ้นจาก LAT-DNA ขนาด 8.3 กิโลเบส บริเวณดีเอ็นเอที่มี LAT-DNA เรียกว่า Latency Associated Transcript Region [ 1 ]
LAT ทำหน้าที่หลักสองประการคือ ยับยั้งอะพอพโทซิสเพื่อให้เซลล์โฮสต์ที่ติดเชื้อแบบแฝงยังคงมีชีวิตอยู่เพื่อแหล่งสะสม[ 2 ]และยับยั้งการแสดงออกของยีนไลติกในระหว่างการติดเชื้อแบบแฝง[ 3 ]
การควบคุมยีนไลติก
ยีน HHV Infected Cell Polypeptide 0 (ICP0)แสดงออกในช่วงแรกของการติดเชื้อแบบไลติก และด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า ยีนเฮอร์ปีส์ ระยะเริ่มต้นทันที ในปี 1991 Farrell และเพื่อนร่วมงานรายงานว่า อินทรอน LAT ขนาด 2.0 กิโลเบส สิ้นสุดที่ปลาย 5′ ด้วย RNA แอนติเซนส์ เสริม ขนาด 750 เบสสำหรับยีน ICP0 [ 1 ]
ในปี พ.ศ. 2548 Qing-Yin Wang และเพื่อนร่วมงานจากHarvard Medical Schoolสรุปโดยใช้การทดสอบเปรียบเทียบสายพันธุ์ไวรัส LAT-negative กับ LAT-positive ว่าการแสดงออกของ LAT ในเซลล์ประสาทจะยับยั้งการแสดงออกของผลิตภัณฑ์ยีนไลติกหลายชนิด รวมถึงICP4และ Thymidine Kinase การแสดงออกของ LAT ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฮิสโตนจึงเปลี่ยนส่วนหนึ่งของ DNA ของไวรัสให้กลายเป็นรูปแบบที่ไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ที่เรียกว่าเฮเทอโรโครมาติ น [ 3 ]
ไวรัสอีสุกอีใสในลิง (SVV) เป็นไวรัสVaricellovirus (สกุลในวงศ์ย่อยAlphaherpesvirinae ) ซึ่งแสดงออกถึงโฮโมล็อก HHV LAT ที่รู้จักกันในชื่อ SVV LAT และอะนาล็อก HHV ICP0 ที่รู้จักกันในชื่อ SVV-ORF61 (Open Reading Frame) SVV LAT ถูกเข้ารหัสโดยมีสำเนาแอนติเซนส์ของ SVV-ORF61 และการแสดงออกของ SVV LAT ในช่วงแฝงจะลดการแสดงออกของ ORF61 และผลิตภัณฑ์ยีน SVV ระยะแรกอื่นๆ[ 4 ]
ฉนวนโครมาติน
LAT DNA มีขอบเขตการกระตุ้นระหว่าง LAT-DNA ที่ถูกกระตุ้นและ DNA ไวรัสไลติกที่ไม่ทำงานซึ่งเรียกว่าฉนวนโครมาติน [ 5 ] ปัจจัยการจับ CCCTC ( CTCF ) เป็น โปรตีน นิ้วสังกะสีซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติในเซลล์มนุษย์บางเซลล์ CTCF อยู่ในนิวเคลียสของเซลล์ มีการแสดงให้เห็น[ 6 ]ว่า CTCF ควบคุมการแสดงออกของ dsDNA เชิงเส้นของมนุษย์ตามธรรมชาติโดยการจับกับลำดับ DNAหรือโมทีฟเป้าหมายการจับของ CTCF กับ DNA อาจส่งผลให้เกิดยูโครมาติน ที่พร้อมสำหรับการถอดรหัส ผ่าน กิจกรรม การอะเซทิเลชันของฮิสโตน H3ซึ่งเป็นผลมาจากการจับของ CTCF การอะเซทิเลชันของฮิสโตนส่งเสริมการถอดรหัส DNA เป็นRNAแล้วจึงเป็นผลิตภัณฑ์โปรตีน[ 6 ]
การศึกษา ของวิทยาลัยแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยฟลอริดาในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2549 แสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของจีโนมไวรัสเริมอาจถูกควบคุมบางส่วนโดยการจับกันของ CTCF กับโมทีฟที่จับกับ CTCFนักวิจัยใช้การวิเคราะห์ลำดับและการทดสอบจีโนมิกส์เชิงปริมาณกับ DNA ของ HHV ในการศึกษาของมหาวิทยาลัยฟลอริดา พบว่าบริเวณ LAT มีบริเวณที่จับกับ CTCF ภายในบริเวณ 1.5k-bp (เบสแพร์) และพบว่ามี "องค์ประกอบคล้ายฉนวนโครมาติน" [ 5 ] การศึกษาในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2550 ที่สถาบันวิสตาร์ระบุตำแหน่งของโมทีฟที่จับกับ CTCF ของ LAT ไปยังลำดับ 800 bp ของอินตรอน LAT และแสดงให้เห็นว่าบริเวณดังกล่าวแยกโครมาติน LAT ที่ถูกกระตุ้นออกจากโครมาตินที่ถูกยับยั้งซึ่งจะสร้างโปรตีนไลติกHHV Infected Cell Polypeptide 0 (ICP0)ขึ้น มา [ 7 ]
การรบกวนของวิถีทางเซลล์
มีการกล่าวอ้างว่าส่วนหนึ่งของ HSV-1 LAT ประกอบด้วยไมโครอาร์เอ็นเอ (miRNA) ที่รบกวนการทำงาน ซึ่งเรียกว่า mir-LAT miRNA นี้แสดงให้เห็นว่าสามารถลดการทำงานของTransforming Growth Factor -β1 (TGF-β1) และ SMAD3 ได้ ผลกระทบเหล่านี้จะขัดขวางการเกิดอะพอพโทซิสหรือการตายของเซลล์ตามโปรแกรมปกติ[ 8 ]อย่างไรก็ตาม แม้ว่า HSV จะลดการทำงานของอะพอพโทซิส แต่ miRNA ดังกล่าวกลับถูกมองว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์จากการทดลอง และบทความจึงถูกถอนออกในที่สุด[ 9 ]
งานวิจัยอื่นแสดงให้เห็นว่าผลิตภัณฑ์จากนิวคลีโอไทด์ 4,658 ตัวแรกของ LAT ยับยั้ง ปัจจัยการตายของเซลล์ แคสเปส -8 และแคสเปส-9 [ 2 ]งานวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่า HHV-8 LAT ผลิต RNA ที่ไม่รบกวนการแสดงออกของ TGF-β1 และ SMAD3 แต่ลดการแสดงออกของ โปรตีน Thrombospondin -1 (THBS-1) ในทางกลับกัน การลดระดับ THBS-1 จะลดการผลิต TGF-β1 และ SMAD3 ลง ทำให้ยับยั้งการเกิดอะพอพโทซิส[ 10 ]
ผลิตภัณฑ์โปรตีน
ส่วนเอ็กซอนของ LAT-DNA สร้างผลิตภัณฑ์โปรตีนสองชนิดที่มีลำดับซ้ำยาว 17 กรดอะมิโน เรียกว่าโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับภาวะแฝงของ HHV หรือ LR-ORF1 และ LR-ORF2 ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดเกี่ยวกับโปรตีนทั้งสองชนิดนี้ ( P17588และP17589ใน HHV-1; K4PBJ5และQ77CA8ใน BHV-1) แม้ว่าการสูญเสีย ORF2 ในไวรัสเริมในวัว-1 (BHV-1) ดูเหมือนจะขัดขวางการสร้างภาวะแฝง[ 11 ] ORF2 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีคุณสมบัติในการจับกับ DNA และดูเหมือนว่าจะเป็นตัวการสำคัญในการยับยั้งอะพอพโทซิส[ 12 ]
เชิงอรรถ
- 1 2 Farrell MJ, Dobson AT, Feldman LT (1991-02-01). "ทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของไวรัสเริมเป็นอินทรอนที่เสถียร" Proceedings of the National Academy of Sciences . 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 (ธันวาคม 2545). "การควบคุมการเกิดอะพอพโทซิสที่เกิดจากแคสเปส 8 และแคสเปส 9 โดยทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของไวรัสเริมชนิดที่ 1" วารสารประสาทวิทยาไวรัส8 (2): 103– 111. doi : 10.1080/13550280290101085 . PMID 12491160 .
- 1 2 Wang QY, Zhou C, Johnson KE, Colgrove RC, Coen DM, Knipe DM (1 พฤศจิกายน 2548). "ยีนถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของไวรัสเริมส่งเสริมการประกอบเฮเทอโรโครมาตินบนโปรโมเตอร์ยีนไลติกของไวรัสในการติดเชื้อระยะแฝง" Proceedings of the National Academy of Sciences . 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). "ไวรัสอีสุกอีใสในลิงแสดงออกถึงทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงซึ่งเป็นแอนติเซนส์ต่อ mRNA ของ ORF 61 (ICP0) ในปมประสาทของลิงที่ติดเชื้อในระยะแฝง"วารสารไวรัสวิทยา 81 ( 15): 8149– 8156. doi : 10.1128/JVI.00407-07 . PMC 1951321 . PMID 17507490 .
- 1 2 Amelio AL, McAnany PK, Bloom DC (มีนาคม 2549). "องค์ประกอบคล้ายฉนวนโครมาตินในบริเวณถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของไวรัสเริมชนิดที่ 1 จับกับปัจจัยการจับ CCCTC และแสดงกิจกรรมการปิดกั้นตัวกระตุ้นและการปิดกั้น"วารสารไวรัสวิทยา 80 ( 5): 2358– 2368. doi : 10.1128/JVI.80.5.2358-2368.2006 . PMC 1395413 . PMID 16474142 .
- 1 2 "ยีน: Ctcf (ปัจจัยการจับ CCCTC) Rattus norvegicus"ฐานข้อมูลจีโนมหนูสืบค้นเมื่อ 9 ธันวาคม 2020
- ↑ Chen Q, Lin L, Smith S, Huang J, Berger SL, Zhou J (พฤษภาคม 2550). "องค์ประกอบขอบเขตโครมาตินที่ขึ้นอยู่กับ CTCF ระหว่างทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงและโปรโมเตอร์ ICP0 ในจีโนมของไวรัสเริมชนิดที่ 1"วารสารไวรัสวิทยา 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 พฤษภาคม 2549). "หน้าที่ต้านการตายของเซลล์ของไมโครอาร์เอ็นเอที่เข้ารหัสโดยทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของ HSV-1" (PDF) Nature . 442 ( 7098 ): 82– 85. Bibcode : 2006Natur.442...82G . doi : 10.1038/nature04836 . PMID 16738545 . S2CID 4424780 . (ถอนบทความแล้ว ดูdoi : 10.1038/nature06621 , PMID 18235505 ) (ถอนบทความแล้ว)
- ↑ Gupta, A.; Gartner, JJ; Sethupathy, P.; Hatzigeorgiou, AG; Fraser, NW (31 มกราคม 2551). "หมายเหตุการถอนบทความ: หน้าที่ต้านการตายของเซลล์ของไมโครอาร์เอ็นเอที่เข้ารหัสโดยทรานสคริปต์ที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของ HSV-1" Nature . 451 ( 7178): 600. doi : 10.1038/nature06621 . PMID 18235505 .
- ↑ Samols MA; Skalsky RL; Maldonado AM; Riva A; Lopez MC; และคณะ (2007). "การระบุยีนของเซลล์ที่ถูกกำหนดเป้าหมายโดยไมโครอาร์เอ็นเอที่เข้ารหัสโดย 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 (มีนาคม 2547). "การกลายพันธุ์ในยีนที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของไวรัสเริมในวัว 1 ยับยั้งการแสดงออกของโปรตีนจากกรอบการอ่านแบบเปิด 2 และกรอบการอ่านที่อยู่ติดกันระหว่างการติดเชื้อแบบสร้างผลผลิต"วารสารไวรัสวิทยา 78 ( 6): 3184– 3189. doi : 10.1128/jvi.78.6.3184-3189.2004 . PMC 353721 . PMID 14990740 .
- ↑ Pittayakhajonwut D, Sinani D, Jones C (พฤษภาคม 2013). "โปรตีน (ORF2) ที่เข้ารหัสโดยยีนที่เกี่ยวข้องกับระยะแฝงของไวรัสเริมในวัว 1 มีปฏิสัมพันธ์กับ DNA"วารสารไวรัสวิทยา 87 ( 10): 5493– 5501. doi : 10.1128/JVI.00193-13 . PMC 3648144 . PMID 23468493 .