Werden Viren jemals direkt aus viraler DNA hergestellt, die in das Genom eingebettet ist?

Einige Viren können dazu führen, dass ihr genetisches Material dauerhaft im menschlichen Genom gespeichert wird – sogar an die Nachkommen weitergegeben wird.

Man geht zum Beispiel davon aus, dass endogene Retroviren zwischen 5 und 8 % des menschlichen Genoms ausmachen.

Gewöhnt sich gespeicherte virale DNA, die im Genom eines ansonsten nicht infizierten Menschen (z. B. eines Neugeborenen) vorhanden ist, jemals daran, spontan neue Viruskörper herzustellen, wodurch der Wirt infiziert wird und plötzlich ansteckend wird, ohne jemals einem tatsächlichen Virus begegnet zu sein?

Anders ausgedrückt, ist es möglich, dass ein Mensch, der virale DNA beherbergt und in einer sterilen geschlossenen Umgebung (Blase usw.) unter Quarantäne gestellt wird, um jeglichen Kontakt mit externen Kontaminanten (Viren) zu verhindern, aufgrund der gespeicherten viralen DNA jemals spontan mit einem Virus infiziert werden könnte ausgedrückt werden?

Antworten (1)

Es hört sich so an, als ob Sie sich auf den Übergang vom lysogenen Zyklus zum lytischen Zyklus beziehen . Der lysogene Zyklus beinhaltet, dass die DNA des Virus in das Genom des Wirts integriert wird, sodass der Wirt eine ruhende Infektion hat, der lytische Zyklus beinhaltet, dass die DNA des Virus transkribiert und übersetzt wird, um die Komponenten von Viren wie Kapsidproteine ​​herzustellen, die sich dann selbst - sich zu vielen Viren zusammensetzen, die dann die Zelle verlassen. Die Tatsache, dass dieser Übergang stattfinden kann, bedeutet, dass jemand eine aktive Virusinfektion mit sich vermehrenden Viruspartikeln erleben kann, ohne zusätzlichen viralen Kontaminanten ausgesetzt zu sein. Wenn dies nicht möglich wäre, wäre es dann (aus Sicht eines Virus) sinnvoll, virale DNA im Genom zu speichern, was, wie Sie angemerkt haben, Retroviren tun können?

Übergang von integrierter DNA zu Phagenpartikeln:Der Lebenszyklus von Viren

Um den Lambda-Phagen (der ein Bakteriophage ist und daher Bakterien infiziert, nicht Menschen, aber die zugrunde liegenden Prinzipien sind die gleichen) als Beispiel zu verwenden, wird die Expression der viralen DNA kontrolliert. Aber die virale DNA ist kein Monolith – Teile der viralen DNA eines Prophagen (das genetische Material des Bakteriophagen integriert in das bakterielle Wirtsgenom) werden exprimiert, aber ihre Expression verhindert die Expression jener Teile der viralen DNA, die dies bewirken würden ein Übergang vom Prophagen zu einer aktiven Infektion, dh ein Wechsel von der Lysogenese zum lytischen Zyklus.

Das Genom des Lambda-Phagen ist unten gezeigt:Das Lambda-Phagen-Genom - kompliziert

Aber eine einfacher zu handhabende Version, die sich mehr auf die Elemente konzentriert, die für die Regulierung erforderlich sind, wäre:einfachere Version des Phagengenoms

Hier passiert viel, aber der entscheidende Punkt ist, dass der Lambda-Repressor, ein Protein, das vom gelben cI-Gen kodiert wird, jeden Übergang zum lytischen Zyklus unterdrückt. Abgesehen davon: cI steht für klares I, weil Virusmutanten, die kein c1 haben, direkt in den lytischen Zyklus gehen und so klare Flecken auf Agarplatten von Bakterien erzeugen, da die Bakterien direkt abgetötet werden, anstatt das Virus in der Prophagenform zu beherbergen. Der Lambda-Repressor verhindert die Transkription der Gene unter diesen Pfeilen im oberen Teil des Diagramms, und diese Gene kodieren für die Dinge, die für aktive Viruspartikel erforderlich sind, wie Enzyme, die zum Aufbrechen der Wirtszellwand erforderlich sind, und die erforderlichen Proteine um die Hülle des Virus zu bilden.

Also, um es zusammenzufassen, ja. Viren, die als in das Genom eingebettete virale DNA vorliegen, können Infektionen verursachen, selbst bei Personen, die keinen zusätzlichen Kontaminanten ausgesetzt sind (Kontaminanten, die die DNA des Wirts schädigen, wie Mutagene, lösen jedoch den Übergang von Lysogenie zu Lyse aus) und einige der Viren DNA wird immer exprimiert (Repressorgene), um die Expression der Teile der viralen DNA zu verhindern, die eine aktive Infektion verursachen würden, wenn sie exprimiert würden.

Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, eine so ausführliche und informative Antwort zu schreiben.