Estructura y genoma del VIH


El genoma y las proteínas del VIH (virus de la inmunodeficiencia humana) han sido objeto de una extensa investigación desde el descubrimiento del virus en 1983. [1] [2] "En la búsqueda del agente causal, inicialmente se creyó que el virus era una forma del virus de la leucemia de células T humanas (HTLV), que en ese momento se sabía que afectaba el sistema inmunológico humano y causaba ciertas leucemias. Sin embargo, los investigadores del Instituto Pasteur de París aislaron un retrovirus previamente desconocido y genéticamente distinto en pacientes con SIDA, que más tarde se denominó VIH ". [3] Cada virión comprende unenvoltura viral y matriz asociada que encierra una cápside , que a su vez encierra dos copias del genoma de ARN monocatenario y varias enzimas . El descubrimiento del virus en sí se produjo dos años después del informe de los primeros casos importantes de enfermedades asociadas al sida. [4] [5]

La secuencia completa del genoma del VIH-1, extraída de viriones infecciosos, se ha resuelto con resolución de un solo nucleótido . [6] El genoma del VIH codifica una pequeña cantidad de proteínas virales , estableciendo invariablemente asociaciones cooperativas entre las proteínas del VIH y entre el VIH y las proteínas del huésped, para invadir las células del huésped y secuestrar sus mecanismos internos. [7] El VIH tiene una estructura diferente a la de otros retrovirus . El virión del VIH tiene ~ 100 nm de diámetro. Su región más interna consiste en un núcleo en forma de cono que incluye dos copias del genoma del ssRNA (sentido positivo) , las enzimas transcriptasa inversa ,integrasa y proteasa , algunas proteínas menores y la principal proteína central. [8] El genoma del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) codifica 8 proteínas virales que desempeñan funciones esenciales durante el ciclo de vida del VIH. [7]

VIH-1 se compone de dos copias de no covalentemente ligado , unspliced , de sentido positivo de ARN de cadena simple rodeada por una cápside cónica compuesta de la proteína viral p24 , típico de los lentivirus . [9] [10] Las dos copias de las cadenas de ARN son vitales para contribuir a la recombinación del VIH-1, que ocurre durante la transcripción inversa de la replicación viral. La contención de dos copias de ARN monocatenario dentro de un virión pero la producción de un solo provirus de ADN se denomina pseudodiploidía. [11] El componente de ARN tiene 9749 nucleótidos de longitud [12] [13] y tiene una tapa de 5 '(Gppp), una cola poli (A) de 3 ' y muchos marcos de lectura abiertos (ORF). [14] Las proteínas estructurales virales están codificadas por ORF largos, mientras que los ORF más pequeños codifican reguladores del ciclo de vida viral: unión, fusión de membranas, replicación y ensamblaje. [14]

El ARN monocatenario está fuertemente unido a las proteínas de la nucleocápside p7 , la proteína de ensamblaje tardío p6 y las enzimas esenciales para el desarrollo del virión, como la transcriptasa inversa y la integrasa . El ARNt de lisina es el cebador de la transcriptasa inversa dependiente de magnesio. [9] La nucleocápside se asocia con el ARN genómico (una molécula por hexámero) y protege al ARN de la digestión por las nucleasas . También encerrados dentro de la partícula de virión están Vif , Vpr , Nef y proteasa viral . [ cita requerida ] El sobredel virión está formado por una membrana plasmática de origen de la célula huésped, que está sostenida por una matriz compuesta por la proteína viral p17, lo que asegura la integridad de la partícula del virión. En la superficie del virión se puede encontrar un número limitado de la glicoproteína de la envuelta (Env) del VIH, un trímero formado por heterodímeros de gp120 y gp41 . Env es responsable de unirse a su receptor principal del huésped, CD4, y su correceptor (principalmente CCR5 o CXCR4 ), lo que lleva a la entrada del virus en su célula diana. [15]


Diagrama de VIH
Estructura de la cápside inmadura del VIH-1 en partículas virales intactas
Un diagrama de la proteína de pico del VIH (verde), con el epítopo del péptido de fusión resaltado en rojo, y un anticuerpo ampliamente neutralizante (amarillo) que se une al péptido de fusión.
Estructura del genoma del ARN del VIH-1
La cápside del VIH consta de aproximadamente 200 copias de la proteína p24. La estructura de p24 se muestra en dos representaciones: caricatura (arriba) e isosuperficie (abajo)