Вікіпедія

Користувач:Dubrovskyi Ievgen/Чернетка

< Користувач:Dubrovskyi Ievgen

Редагування РНК як противірусний захист

ред.

Редагування РНК (англ. RNA editing, RNAe) — спрямована зміна окремих нуклеотидів у РНК після транскрипції; [1]

Редагування РНК вірусів є одним із засобів противірусного захисту. Ферментні системи редагування здатні створювати генетичні варіації в спрямованому порядку, що, в свою чергу, обмежує простір послідовностей, який може займати вірус.

Розрізняють ферменті системи редагування AID/APOBEC та ADAR

AID/APOBEC

ред.

(AID/APOBEC) - індукована активацією цитозинова дезаміназа/аполіпопротеїн В - ферменти суперсімейства дезаміназ, які каталізують дезамінування азотистих основ нуклеотидів та нуклеїнових кислот. Дезамінування основ запускає біохімічні процеси, які призводять до мутагенезу/редагування молекул ДНК та РНК. [2]

Вважається, що поява AID / APOBEC є еволюцією адаптивного імунітету. Члени сім'ї AID-APOBEC еволюціонували з сімейства цитидиндезаміназ для боротьби з вірусною інфекцією. Вони становлять важливу частину вродженого імунітету, обмежуючи розмноження та поширення безлічі вірусних інфекцій. AID / APOBEC по своїй суті є унікальною здатністю здійснювати мутації ДНК та/чи РНК патогену внаслідок дезамінування цитидина до уридина. Ця активність приймає участь в різних імунних функціях, в тому числі реплікації віруса, презентації антигена та дозрівання імунних клітин хазяїна. [3]

Геном людини кодує одинадцять білків APOBEC . Це APOBEC1 , APOBEC2, APOBEC3 (з членами сім’ї A, B, C, D, F, G та H), APOBEC4 та AID (індукована активацією цитидиндезаміназа). Показано, що більшість білків APOBEC каталізують дезамінування цитозину до урацилу (від C до U) чужорідних одноланцюгових ДНК та РНК . [4]

Члени родини APOBEC3 беруть участь у обмеженні вірусної інфекції та розповсюдженні вірусів, таких як вірус імунодефіциту людини (ВІЛ), [5] [6] вірусів гепатиту С (HCV) [7] гепатиту В ( ВГВ) [8], а також вірусу Т-клітинного лейкозу людини типу 1, герпес вірусів та вірусів папілломи людини (HPV). [9] [10]

Історично гіпермутаційний ефект білків APOBEC спочатку широко вивчався при зараженні ВІЛ-1. AID має вирішальне значення для генерації В-клітин, які секретують високоафінні антитіла з різними ефекторними функціями. A3G сприяє активації відповідей NK-клітин, що призводить до знищення ВІЛ-інфікованих клітин. В якості внутрішнього механізму антиретровірусної захисту білки APOBEC3 індукують великий мутагенез гуанозин-аденозин (G-to-A) і пригнічують синтез формування кДНК вірусу імунодефіциту людини типу 1 (ВІЛ-1). [11]

Цікаво, що ВІЛ використовує власні механізми, для запобігання діяльності ферментів APOBEC. Відомо, про допоміжний білок ВІЛ Vif, який індукує поліубіквітілірування шляхом одночасного зв'язування з білками APOBEC3 і комплексом убіквітин-лігаза cullin5-елонгін B/C-Rbx2.[12] Протеасомна деградація білків APOBEC3 виснажує пул білків APOBEC3, доступних для включення в вірусну частку, яка формується, і тим самим зводить до мінімуму їх здатність обмежувати реплікацію ВІЛ-1. [13]

Фактично APOBEC3G був спочатку і виявлений завдяки його взаємодії з білком Vif ВІЛ. [14]

Еволюція геному SARS-CoV-2, яка зумовлена ​​білками-господарями APOBEC
ред.

Значні дані про послідовності, що отримані за допомогою SARS-CoV-2 під час пандемії 2020 року, значно полегшили вивчення еволюції вірусного геному за короткий період часу. Це продемонструвало випадки тиску спрямованих мутацій, що направлені на геном SARS-CoV-2 з боку систем противірусного захисту господаря. [15]

Глобальні зразки послідовностей геномів SARS-CoV-2 виявляють значні мутації C-to-U. Ця закономірність чітко простежується протягом пандемії. [16] В одному з досліджень було пораховано, що 52% спостережуваних несинонімічних мутацій SARS-CoV-2 були результатом змін від C до U, [17] а поступова втрата геномних цитозинів може призвести до виснаження аланіну, гістидину, глутамінових, пролінових та треонінових кодонів, що серйозно обмежує еволюційну траєкторію SARS-CoV-2. [18]

  1. ↑ Редагування РНК. Вікіпедія (укр.). 17 грудня 2020. Процитовано 2 березня 2021.
  2. ↑ AID/APOBEC ЗАВИСИМЫЙ СОМАТИЧЕСКИЙ ГИПЕРМУТАГЕНЕЗ И ПЕРЕСТРОЙКИ ДНК ИММУНОГЛОБУЛИНОВЫХ И НЕИММУНОГЛОБУЛИНОВЫХ ГЕНОВ (PDF).
  3. ↑ Moris, Arnaud; Murray, Shannon; Cardinaud, Sylvain (2014). AID and APOBECs span the gap between innate and adaptive immunity. Frontiers in Microbiology (English) . Т. 5. doi:10.3389/fmicb.2014.00534. ISSN 1664-302X. Процитовано 2 березня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  4. ↑ Host-directed editing of the SARS-CoV-2 genome. Biochemical and Biophysical Research Communications (англ.). Т. 538. 29 січня 2021. с. 35—39. doi:10.1016/j.bbrc.2020.10.092. ISSN 0006-291X. Процитовано 2 березня 2021.
  5. ↑ Chiu, Ya-Lin; Greene, Warner C. (2008). The APOBEC3 cytidine deaminases: an innate defensive network opposing exogenous retroviruses and endogenous retroelements. Annual Review of Immunology. Т. 26. с. 317—353. doi:10.1146/annurev.immunol.26.021607.090350. ISSN 0732-0582. PMID 18304004. Процитовано 2 березня 2021.
  6. ↑ Valcke, Han Sang; Bernard, Nicole F; Bruneau, Julie; Alary, Michel; Tsoukas, Christos M; Roger, Michel (3 жовтня 2006). APOBEC3G genetic variants and their association with risk of HIV infection in highly exposed Caucasians. AIDS (амер.). Т. 20, № 15. с. 1984—1986. doi:10.1097/01.aids.0000247124.35129.e1. ISSN 0269-9370. Процитовано 2 березня 2021.
  7. ↑ Machida, Keigo; Cheng, Kevin T.-N.; Sung, Vicky M.-H.; Shimodaira, Shigetaka; Lindsay, Karen L.; Levine, Alexandra M.; Lai, Ming-Yang; Lai, Michael M. C. (23 березня 2004). Hepatitis C virus induces a mutator phenotype: Enhanced mutations of immunoglobulin and protooncogenes. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 101, № 12. с. 4262—4267. doi:10.1073/pnas.0303971101. ISSN 0027-8424. PMID 14999097. Процитовано 2 березня 2021.
  8. ↑ Suspène, Rodolphe; Guétard, Denise; Henry, Michel; Sommer, Peter; Wain-Hobson, Simon; Vartanian, Jean-Pierre (7 червня 2005). Extensive editing of both hepatitis B virus DNA strands by APOBEC3 cytidine deaminases in vitro and in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 102, № 23. с. 8321—8326. doi:10.1073/pnas.0408223102. ISSN 0027-8424. PMID 15919829. Процитовано 2 березня 2021.
  9. ↑ Suspène, Rodolphe; Aynaud, Marie-Ming; Koch, Stefanie; Pasdeloup, David; Labetoulle, Marc; Gaertner, Barbara; Vartanian, Jean-Pierre; Meyerhans, Andreas; Wain-Hobson, Simon (1 серпня 2011). Genetic Editing of Herpes Simplex Virus 1 and Epstein-Barr Herpesvirus Genomes by Human APOBEC3 Cytidine Deaminases in Culture and In Vivo. Journal of Virology (англ.). Т. 85, № 15. с. 7594—7602. doi:10.1128/JVI.00290-11. ISSN 0022-538X. PMID 21632763. Процитовано 2 березня 2021.
  10. ↑ Vartanian, Jean-Pierre; Guétard, Denise; Henry, Michel; Wain-Hobson, Simon (11 квітня 2008). Evidence for Editing of Human Papillomavirus DNA by APOBEC3 in Benign and Precancerous Lesions. Science (англ.). Т. 320, № 5873. с. 230—233. doi:10.1126/science.1153201. ISSN 0036-8075. PMID 18403710. Процитовано 2 березня 2021.
  11. ↑ Bishop, Kate N.; Holmes, Rebecca K.; Sheehy, Ann M.; Davidson, Nicholas O.; Cho, Soo-Jin; Malim, Michael H. (10 серпня 2004). Cytidine Deamination of Retroviral DNA by Diverse APOBEC Proteins. Current Biology (English) . Т. 14, № 15. с. 1392—1396. doi:10.1016/j.cub.2004.06.057. ISSN 0960-9822. PMID 15296758. Процитовано 2 березня 2021.
  12. ↑ Kim, Eun-Young; Lorenzo-Redondo, Ramon; Little, Susan J.; Chung, Yoon-Seok; Phalora, Prabhjeet K.; Berry, Irina Maljkovic; Archer, John; Penugonda, Sudhir; Fischer, Will (31 лип. 2014). Human APOBEC3 Induced Mutation of Human Immunodeficiency Virus Type-1 Contributes to Adaptation and Evolution in Natural Infection. PLOS Pathogens (англ.). Т. 10, № 7. с. e1004281. doi:10.1371/journal.ppat.1004281. ISSN 1553-7374. Процитовано 2 березня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  13. ↑ Bishop, Kate N.; Holmes, Rebecca K.; Sheehy, Ann M.; Davidson, Nicholas O.; Cho, Soo-Jin; Malim, Michael H. (10 серпня 2004). Cytidine Deamination of Retroviral DNA by Diverse APOBEC Proteins. Current Biology (English) . Т. 14, № 15. с. 1392—1396. doi:10.1016/j.cub.2004.06.057. ISSN 0960-9822. PMID 15296758. Процитовано 2 березня 2021.
  14. ↑ Matyášek, Roman; Kovařík, Aleš (2020/7). Mutation Patterns of Human SARS-CoV-2 and Bat RaTG13 Coronavirus Genomes Are Strongly Biased Towards C>U Transitions, Indicating Rapid Evolution in Their Hosts. Genes (англ.). Т. 11, № 7. с. 761. doi:10.3390/genes11070761. Процитовано 2 березня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  15. ↑ Moris, Arnaud; Murray, Shannon; Cardinaud, Sylvain (2014). AID and APOBECs span the gap between innate and adaptive immunity. Frontiers in Microbiology (English) . Т. 5. doi:10.3389/fmicb.2014.00534. ISSN 1664-302X. Процитовано 2 березня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  16. ↑ Sadykov, Mukhtar; Mourier, Tobias; Guan, Qingtian; Pain, Arnab (5 січня 2021). Short sequence motif dynamics in the SARS-CoV-2 genome suggest a role for cytosine deamination in CpG reduction. bioRxiv (англ.). с. 2020.06.19.161687. doi:10.1101/2020.06.19.161687. Процитовано 2 березня 2021.
  17. ↑ Simmonds, P. (24 червня 2020). Rampant C→U Hypermutation in the Genomes of SARS-CoV-2 and Other Coronaviruses: Causes and Consequences for Their Short- and Long-Term Evolutionary Trajectories. mSphere (англ.). Т. 5, № 3. doi:10.1128/mSphere.00408-20. ISSN 2379-5042. PMID 32581081. Процитовано 2 березня 2021.
  18. ↑ Danchin, Antoine; Marlière, Philippe (2020). Cytosine drives evolution of SARS-CoV-2. Environmental Microbiology (англ.). Т. 22, № 6. с. 1977—1985. doi:10.1111/1462-2920.15025. ISSN 1462-2920. PMC 7262064. PMID 32291894. Процитовано 2 березня 2021.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Користувач:Dubrovskyi_Ievgen/Чернетка&oldid=30906812