МОЛЕКУЛЯРНАЯ ВИРОЛОГИЯ · УЧЕБНАЯ ПРЕЗЕНТАЦИЯ
ВИЧ и обратная
транскрипция
Как вирусная РНК становится ДНК — и почему этот этап важен для диагностики и терапии.
Для студентов медицинского университета
01 / ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ
Обратная транскрипция связывает вход вируса с интеграцией его ДНК
В цитоплазме CD4+ клетки обратная транскриптаза превращает РНК ВИЧ в ДНК; затем интеграза встраивает вирусную ДНК в геном клетки.
Источник: NIH HIVinfo · The HIV Life Cycle
02 / ЧТО ПРИНОСИТ ВИРУС
Вирион уже содержит РНК и ферменты для первых этапов репликации
Обеспечивают прикрепление и вход.
Защищает геном и ферменты.
Матрица для синтеза вирусной ДНК.
Обратная транскриптаза, интеграза, протеаза.
Схема условная · Источник: NIH HIVinfo · The HIV Life Cycle
03 / ЛОГИКА ПРОЦЕССА
Синтез ДНК даёт вирусному геному путь в ядро клетки
Геном внутри вошедшего в клетку вириона
Копирует РНК в ДНК
Субстрат для интегразы
Обратная транскриптаза создаёт ДНК. Интеграза встраивает её в геном клетки — это следующий самостоятельный этап.
Источник: NIH HIVinfo · The HIV Life Cycle
04 / СТАРТ СИНТЕЗА
Клеточная тРНК служит затравкой для первой цепи вирусной ДНК
Обратная транскриптаза удлиняет 3′-конец тРНК, используя вирусную РНК как матрицу.
Источник: PubMed 10774803 · тРНК-затравка и начало обратной транскрипции
05 / ПРОДОЛЖЕНИЕ СИНТЕЗА
РНКаза H освобождает ДНК, а переносы цепи помогают достроить геном
РНКаза H в составе фермента расщепляет РНК в гибриде РНК–ДНК.
Короткая ДНК связывается с комплементарным участком матрицы.
Синтез (+)-цепи завершает двуцепочечный продукт.
Источники: HIV-1 Reverse Transcription, PMC3475395; Retroviral reverse transcriptases, PMC11115783
06 / РЕЗУЛЬТАТ
Итог — линейная двуцепочечная ДНК с LTR на обоих концах
Создаёт вирусную ДНК из РНК.
Встраивает ДНК в геном клетки.
Источники: NIH HIVinfo · The HIV Life Cycle; HIV-1 Reverse Transcription, PMC3475395
07 / ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Ошибки копирования создают варианты, на которые действует отбор
В копиях генома возникают мутации.
Формируется популяция вариантов.
При действии препарата устойчивый вариант может получить преимущество.
Источник: NIH ClinicalInfo · Principles of Antiretroviral Therapy
08 / ДИАГНОСТИКА
Разные тесты выявляют разные маркеры ВИЧ-инфекции
Источник: CDC · Clinical Testing Guidance for HIV
09 / ЛЕКАРСТВЕННАЯ МИШЕНЬ
Два класса препаратов подавляют обратную транскриптазу разными путями
Аналоги нуклеозидов/нуклеотидов включаются в растущую ДНК и мешают её дальнейшему удлинению.
Связываются с обратной транскриптазой и нарушают её работу.
Источник: NIH HIVinfo · The HIV Life Cycle; NIH ClinicalInfo · Principles of ART
10 / КЛИНИЧЕСКИЙ СМЫСЛ
Комбинированная терапия подавляет репликацию на нескольких этапах
Препараты разных классов блокируют разные этапы цикла.
Снижается образование новых вирусных частиц.
Вирусная нагрузка показывает эффективность терапии.
Источник: NIH ClinicalInfo · Principles of Antiretroviral Therapy
11 / ГЛАВНОЕ
Обратная транскрипция — точка перехода от РНК вируса к ДНК для интеграции
тРНК запускает синтез первой цепи ДНК.
РНКаза H и переносы цепи помогают сформировать двуцепочечную ДНК.
Ошибки копирования связаны с изменчивостью и устойчивостью.
НИОТ и ННИОТ блокируют этот этап разными механизмами.
NIH HIVinfo: hivinfo.nih.gov/understanding-hiv/fact-sheets/hiv-life-cycle
NIH ClinicalInfo: clinicalinfo.hiv.gov/en/guidelines/hiv-clinical-guidelines-adult-and-adolescent-arv
CDC: cdc.gov/hivnexus/hcp/diagnosis-testing
Обзор механизма: pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3475395