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Retrovirus

Che cosa sono i retrovirus?

I retrovirus sono un gruppo di virus appartenenti alla famiglia Retroviridae.

Si tratta di virus con un genoma a RNA a singolo filamento con orientamento positivo, che tuttavia non funge direttamente da RNA messaggero, ma viene prima retrotrascritto in DNA, ad opera dell’enzima trascrittasi inversa.

I retrovirus hanno simmetria icosaedrica e sono dotati di envelope, un rivestimento di natura lipidica e glicoproteica.

All’interno del virione sono presenti diverse proteine, alcune dell’involucro e altre con funzione strutturale e proteine a funzione enzimatica, la trascrittasi inversa, l’integrasi e una proteasi. Inoltre, sono presenti delle molecole di tRNA.

retrovirus

I retrovirus sono virus con simmetria icosaedrica e dotati di envelope. Il genoma è costituito da due molecole di RNA ad orientamento positivo, a cui sono associati gli enzimi trascrittasi inversa, proteasi e integrasi.

Caratteristiche del genoma dei retrovirus

Le molecole di RNA sono due, quindi il genoma dei retrovirus è diploide e costituisce l’unico esempio in tal senso tra i virus.

I genomi di tutti i retrovirus contengono, in ordine, tre regioni:

  • gag, che codifica per le proteine interne con funzione strutturale;
  • pol, che codifica per la trascrittasi inversa e l’integrasi;
  • env, che codifica per le glicoproteine dell’envelope.

Ai lati di questa successione di geni sono presenti delle sequenze ripetute, che diventano più estese dopo la trascrizione inversa e sono indicate con la sigla LTR (Long Terminal Repeats – Lunghe ripetizioni terminali).

Organizzazione del genoma dei retrovirus

Organizzazione del genoma dei retrovirus. Sebbene siano presenti delle differenze nelle mappe geniche dei vari tipi di retrovirus, tutte contengono in ordine le regioni gag, pol ed env.

Ciclo replicativo dei retrovirus

Il ciclo replicativo dei retrovirus può essere schematizzato nelle seguenti fasi:

  1. Attacco o adsorbimento: i virioni dei retrovirus riconoscono le cellule bersaglio mediante una glicoproteina di superficie;
  2. Perdita dell’envelope: avvenuta la fusione con la membrana plasmatica si ha la spoliazione, cioè l’eliminazione dell’envelope, e l’ingresso del nucleocapside all’interno della cellula.
  3. Trascrizione inversa: la trascrittasi inversa converte uno dei due filamenti di RNA in una copia di DNA a doppio filamento, usando come innesco uno specifico tRNA, proprio del retrovirus. Il processo si svolge nella cellula all’interno del nucleocapside e la copia di DNA ottenuta presenta lunghe ripetizioni terminali.
  4. Integrazione: grazie all’azione dell’integrasi e con il coinvolgimento delle sequenze LTR, la copia di DNA a doppio filamento si integra nel genoma della cellula, diventando un provirus, che rimane indefinitamente in questo stato. L’integrazione può avvenire in qualsiasi punto del genoma cellulare.
  5. Trascrizione e assemblaggio: le sequenze LTR contengono dei promotori che, se attivati, inducono la trascrizione delle sequenze virali. I trascritti sono in parte tradotti nelle varie proteine virali, in parte introdotti nelle particelle virali in formazione andandone a costituire il genoma. L’incapsidazione dell’RNA genomico avviene quando le proteine strutturali sono presenti in quantità sufficiente. In questo modo si formano i nucleocapsidi maturi.
  6. Gemmazione: i nucleocapsidi maturi si muovono verso la membrana plasmatica dove vengono rivestiti con l’envelope e rilasciati all’esterno mediante il processo di gemmazione.

Fasi principali del ciclo replicativo dei retrovirus

Fasi principali del ciclo replicativo dei retrovirus.

Scoperta e ruolo biologico dei retrovirus

I retrovirus sono stati scoperti agli inizi del ‘900, quando si riconobbe la causa di alcune gravi malattie negli animali, come anemie nei cavalli, leucemie e sarcomi nei polli.

Il primo retrovirus ad essere isolato provocava tumori solidi nei polli ed è noto come virus del sarcoma di Rous.

I retrovirus sono potenti patogeni anche nell’uomo, responsabili, ad esempio, di leucemie e immunodeficienze.

Il virus HIV, responsabile della sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS), è un retrovirus.

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