English: Mechanism of
reverse transcription in class VI virus
ssRNA-RT,
human immunodeficiency virus (HIV).
Key: U3 - promoter region, U5 - recognition site for viral
integrase; PBS -
primer binding site; PP - polypurine section (polypurine tract);
gag,
pol,
env - see
HIV genome organisation). Colors mark complementary sequences. This diagram isn't drawn to scale.
Reverse transcription occurs in the cytoplasm of host cell. In this process, viral ssRNA is
transcribed by the viral
reverse transcriptase (RT) into
double stranded DNA. Reverse transcription takes place in 5'→3' direction.
tRNA ("cloverleaf") hybridizes to PBS and provides -OH group for initiation of reverse transcription. 1) Strong stop
complementary DNA (cDNA) is formed. 2) Template in RNA:DNA hybrid is degraded by
RNase H domain of reverse transcriptase 3) DNA:tRNA is transferred to the 3'-end of the template (synthesis "jumps"). 4) First strand synthesis takes place. 5) The rest of viral ssRNA is degraded by RNase H, except for PP site. 6) Synthesis of second strand of ssDNA is initiated from the 3'-end of the template. tRNA is necessary to synthesis of complementary PBS 7) tRNA is degraded 8) After another "jump", PBS from the second strand hybridizes with the complementary PBS on the first strand. 9) Synthesis of both strands is completed by the
DNAP function of reverse transcriptase. Both dsDNA ends have U3-R-U5 sequences, so called
long terminal repeat sequences (3'LTR and 5'LTR, respectively). LTRs mediate integration of the retroviral DNA into another region of the host genome.
Sources: Alan Cann: Principles of molecular virology. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2005, p. 93
ISBN 0-12-088787-8.;
en:Reverse transcription entry in Wikipedia.
Polski: Mechanizm odwrotnej transkrypcji u wirusów klasy VI ssRNA-RT, na przykładzie
ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV).
Oznaczenia: U3 - region promotorowy; U5 - miejsce rozpoznawane przez wirusową integrazę; PBS - miejsce wiążące primer PP - sekwencja polipurynowa;
gag,
pol,
env - zobacz organizacja genomu wirusa HIV). Dobór kolorów wskazuje na sekwencje komplementarne. Diagram nie jest narysowany w skali.
Odwrotna transkrypcja wirusa HIV odbywa się w cytoplazmie komórek gospodarza. W tym procesie wirusowe jednoniciowe RNA (ss RNA) jest przepisywane przez odwrotną transkryptazę (RT) na dwuniciowy DNA. Odwrotna transkrypcja odbywa się w kierunku 3'→5'.
tRNA ("listek koniczyny") wiąże się do PBS i dostarcza grupy hydroksylowej (-OH) niezbędnej do inicjacji odwrotnej transkrypcji. 1) Powstaje kompementarny DNA (cDNA). 2) Matryca RNA w kompleksie RNA:DNA jest rozkładana przez RNazową H domenę odwrotnej transryptazy 3) Kompleks DNA:tRNA zostaje przeniesiony na 3'-koniec matrycy (synteza "przeskakuje" na drugi koniec). 4) Odbywa się synteza pierwszej nici DNA. 5) Pozostała część matrycy ssRNA jest degradowana przez RNazę H, za wyjątkiem sekwencji polipurynowej (miejsca PP). 6) Następuje inicjacja syntezy drugiej nici ssDNA , począwszy od końca 3' matrycy. tRNA jest niezbędny do syntezy komplementarnej PBS 7) tRNA dysocjuje od DNA i ulega rozłożeniu przez RNazę 8) Po kolejnym "skoku" PBS z drugiej nici hybrydyzuje z komplementarnym PBS pierwszej nici ssDNA. 9) Dzięki aktywności polimerazy DNA (DNAP) odwrotnej transkryptazy, powstają brakujące fragmenty obu nici dsDNA. Na obu końcach dsDNA znajduje się sekwencja U3-R-U5, tzw. sekwencje LTR (na 3' i 5' końcu odpowiednio, 3'LTR i 5'LTR). LTR odpowiadają za integrację wirusowego DNA do genomu komórki gospodarza