¿Todos los componentes de un virus son absolutamente esenciales para su infección y replicación en una célula huésped? ¿O puede simplemente tener partes para causar infección?
A menos que tenga un virus específico en mente, puedo hablar de virus en general. Parece que el genoma viral se reduce a genes esenciales. Muchos virus segregan su genoma en períodos de expresión: temprano, medio y tardío. Las primeras proteínas se denominan así porque codifican proteínas que ayudan a su entrada en las células (lo que se denomina infección). Los genes medios y tardíos tienden a ayudar al virus a cooptar la maquinaria celular para ayudar en la replicación viral. Los genes tardíos son entonces útiles para las etapas finales del ensamblaje viral y, en última instancia, su salida de la célula (lisis) y las partículas virales recién creadas pueden continuar e infectar más células. Cuando se ve de esta manera, se deduce que eliminar incluso una región codificante del genoma viral inhibiría el proceso general de infección/reproducción/ensamblaje. En realidad, si elimina el gen que codifica una proteína de la cubierta viral, el virus purificado agregado a las células en cultivo puede infectar las células, pero no producir partículas virales completas y funcionales. En este sentido, son competentes para la infección, pero incompetentes para la reproducción.
El VIH tiene nueve genes. Según el artículo citado a continuación, tres de estos genes (vpu, vpr y nef) no son necesarios para la replicación en células cultivadas.
Gibbs JS et al . (1994) Construcción y propiedades in vitro de mutantes de VIH-1 con deleciones en genes "no esenciales". SIDA Res Hum Retrovirus 10: 343 - 50
Resumen
Los genes auxiliares que no son esenciales para la replicación viral en cultivo celular se encuentran en todos los lentivirus conocidos. Los genes auxiliares "no esenciales" del VIH-1 son vif, vpr, vpu y nef. Las secuencias dentro de la región aguas arriba de U3 en el LTR tampoco son necesarias para la replicación del virus en cultivo celular. Construimos un panel de 23 mutantes con deleciones únicas y combinadas en estas regiones en el clon molecular infeccioso de VIH-1 de tipo salvaje NL4-3. La eliminación de los genes vpu, vpr y nef y la secuencia upstream (US) de U3, individualmente o en combinación, no alteró apreciablemente la replicación del virus en PBMC de chimpancé, PBMC humanas o en la línea híbrida de células B/T CEMx174. Por el contrario, la eliminación del gen vif retrasó drásticamente la replicación del virus en los tres tipos de células.
(PBMC = célula mononuclear de sangre periférica)
Como era de esperar, ninguno de estos genes codifica un componente del virus: son genes reguladores implicados en la coordinación del ciclo infeccioso del virus. Sin embargo, están implicados en los síntomas de enfermedades asociadas al VIH. Según el Compendio de secuencias de VIH del Laboratorio Nacional de Los Álamos de 2008 :
vpu es una proteína de membrana integral que promueve la liberación extracelular de partículas virales y degrada CD4 en el ER.
vpr promueve la localización nuclear del complejo de preintegración, inhibe la división celular y detiene las células infectadas en G2/M
nef regula a la baja CD4 y MHC de clase I
shigeta