En un libro de texto de microbiología médica que estoy leyendo (Murray et al, 1994), los autores afirman lo siguiente:
El genoma del retrovirus tiene un capuchón 5' y está poliadenilado en el extremo 3'. Aunque el genoma se asemeja a un ARN mensajero (ARNm), no es infeccioso porque no codifica una polimerasa que pueda generar directamente más ARNm. El genoma consta de al menos tres genes principales que codifican las proteínas enzimáticas y estructurales del virus: gag (antígeno específico de grupo), pol (polimerasa) y env (envoltura). Al final del genoma hay secuencias de repetición terminal larga (LTR)
A partir de esto, interpreté que debido a que el ARN viral no codifica una ARN polimerasa, no es infeccioso en sí mismo. Sin embargo, si a una célula se le inyectara ARN monocatenario retroviral solo, ¿no se traduciría este ARN en proteínas (incluida la transcriptasa inversa) como si fuera ARNm normal en una proteína? Si esto fuera correcto, entonces el ARN monocatenario tiene toda la información en sí mismo para propagar el virus. El ARN monocatenario debe transcribirse de forma inversa en el ADN del huésped antes de transcribirse en ARNm que pueda traducirse.
¿Hay algo diferente entre el ARN viral y la transcripción de ARNm que hace que uno sea traducible y el otro no?
Fuente: Murray, Patrick R et al, Medical Microbiology (1994), segunda edición.
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Me puse en contacto con el autor de este capítulo (Dr. Ken Rosenthal) y obtuve más información sobre cómo se desarrollaría esta hipótesis (inyectar ARN retroviral simple en una célula). Su respuesta es que sí es posible producir nuevos virus pero no es probable . El razonamiento para esto es el siguiente:
Considerando esto, la microinyección de ARN retroviral desnudo sería un proceso ineficiente para causar una infección.
En los virus de ARN con genoma monocatenario, este ARN puede ser de sentido positivo o negativo. El ARN de sentido positivo es traducible directamente por un ribosoma, mientras que un ARN de cadena negativa no puede traducirse directamente y, por lo tanto, no es infeccioso. Tiene que convertirse en una cadena positiva de ARN con la ayuda de una RdRP ( ARN polimerasa dependiente de ARN , transportada en el virión) o transcribirse inversamente en un ADN que luego sirve como plantilla para la generación de ARNm traducibles. En cualquier caso, este ARN no es infeccioso en ausencia de las proteínas necesarias.
Tenga en cuenta que el ARN de cadena positiva tiene que estar protegido correctamente para que sea traducible. Este tampoco es siempre el caso: algunos virus generan o roban la tapa de los ARNm celulares una vez que se encuentran sin recubrimiento en la célula.
Otro aspecto que vale la pena mencionar es que los retrovirus de sentido positivo generalmente codifican sus genes en múltiples marcos de lectura y hacen un uso intensivo del empalme para producir sus proteínas. Por lo tanto, traducir directamente su ARN de sentido positivo no es suficiente para la infección.
Del Capítulo 3 en Ecología viral :
For plus-strand RNA viruses except retroviruses, translation of the viral RNA
follows immediately after uncoating. The viral RNA extruded from the capsid is then
used by the host translation machinery for directing protein synthesis (Fig. 9).
For all other viruses, whether of DNA or RNA genome, the step immediately following
uncoating is either transcription of the genome yielding functional mRNAs or
reverse transcription of vRNA yielding proviral DNA (retroviruses).
Referencias:
Por lo que puedo entender, el cartel está preocupado por la declaración:
Aunque el genoma se asemeja a un ARN mensajero (ARNm), no es infeccioso porque no codifica una polimerasa que pueda generar directamente más ARNm.
Considero que esto es un poco desafortunado, ya que la infectividad o no del ARN viral "inyectado en una célula" no tiene relevancia fisiológica, y recomendaría al estudiante que se centre en los detalles esenciales del ciclo de vida viral real en lugar de este tipo de cosas. .
Sin embargo, el punto que parece que el cartel y la otra respuesta pierden es que los números cuentan . Un virus (o ARN viral) necesita generar suficiente descendencia para que la infección supere las defensas antivirales. Esto implica que se genere suficiente ARNm a partir del ARN (o ADN) genómico para la traducción en proteína.
En el caso de los virus de ARN "normales" (es decir, los no retrovirus), se trata de una ARN polimerasa dependiente de ARN, que debe codificarse viralmente ya que la célula huésped no tiene dicha enzima. Sin embargo, los retrovirus producen múltiples moléculas de ARNm a partir de un genoma de ADN integrado (integrado a través de la ADN polimerasa dependiente de ARN, transcriptasa inversa) mediante el uso de la ARN polimerasa dependiente de ADN de la célula, no mediante la replicación del ARNm transcrito.
Todos los virus dependen de los sistemas de síntesis de proteínas del huésped para traducir sus ARNm. Pero un solo ARN retroviral que puede actuar como ARNm o (parte de) el genoma solo puede generar suficientes proteínas de cubierta, etc., para encapsularlo (o suficiente transcriptasa inversa para copiarlo de manera inversa). Una situación que probablemente no provoque que el ARN retroviral sea infeccioso en esta situación hipotética. Imagino que es esto lo que tienen en mente los autores del texto.
El estudiante de este tema haría bien en distinguir las diferentes enzimas transcripcionales involucradas en la replicación viral y aprender a referirse a ellas por sus nombres completos.
Referencia: Coffin et al. Retrovirus (1997), disponible en NCBI Bookshelf
David
David
David
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Howsikan