ساختار ویروس اچ‌آی‌وی


ویروس نقص سیستم ایمنی انسان (HIV-1 و HIV-2)  از اعضای خانواده رتروویروس‌ها و جزء لنتوویروس‌ها است (لنتو به معنی آهسته و بیانگر سرعت پیشرفت بیماری در این نوع ویروس‌ها است که بسیار کند می‌باشد). رتروویروس‌ها در گونه‌های مختلف مهره‌داران وجود دارند و با بیماری‌های مختلفی در حیوانات و انسان‌ها مرتبط اند. این نوع از ویروس‌ها به طور ویژه، با بدخیمی‌ها، بیماری‌های خودایمنی، سندرم‌های نقص‌ایمنی، کم‌خونی‌های آپلاستیک و همولیتیک، بیماری‌های مربوط به استخوان و مفاصل و بیماری‌های سیستم عصبی ارتباط دارند.

ویروس‌های HIV-1 و HIV-2، اولین بار از طریق ویروس‌های نقص ایمنی میمونی (SIVs) به انسان منتقل شدند، اما امروزه بدون دخالت حیوانات مستقیماً از انسان به انسان انتقال پیدا می‌کنند. ساختار ویروس HIV-1 برای اولین بار در سال 1983 و ساختار ویروس HIV-2 در سال 1986 شناسایی شد.

درواقع، ویروس SIV از طریق شامپانزه‌ها (SIV cpz) به انسان منتقل شده و باعث ایجاد ویروس HIV-1 در انسان شد. از طرف دگیر ویروس SIV  میمون (mangabey) باعث  انتقال HIV-2 به انسان شده است. تصور می‌شود ویروس اولین بار از طریق خون آلوده به بدن حیوانات در هنگام شکار و تهیه غذا از گوشت آن‌ها، توسط ساکنین بومی مناطق  مرکز و غرب آفریقا به انسان منتقل شده است است. مطالعات با استفاده از توالی‌یابی مولکولی، نشان داده اند که ویروس HIV- 1  اولین بار تقریبا در سال 1931 و ویروس HIV- 2 در سال 1940 به انسان منتقل شده است. بعد از آن ویروس‌های مذکور در تمام دنیا گسترش پیدا کردند.

ساختار ویروس اچ‌آی‌وی

ساختار ویروس اچ‌آی‌وی از دو رشته  RNA  و 15 نوع پروتئین در یک پوشش گرد و توپی تشکل شده است که تقریباً 100 نانومتر قطر دارد. اولین پوشش این ویروس یک غشاء دو لایه لیپیدی (از جنس چربی) است که از غشای سلول میزبان در حین جوانه زدن ویروس از سطح سلول ایمنی انسان گرفته شده است. در زیر این پوشش، غلاف‌ پروتئینی وجود دارد که در آن گلیکوپروتئین گذرنده غشایی trimeric gp41 حضور داشته و گلیکوپروتئین سطحی gp120  به آن متصل است (gp مخفف گلیکوپروتئین است و عدد 41 یا 120 نشان می دهد که پروتئین چقدر بزرگ است).

این دو پروتئین (gp 41, 120) مسئول اتصال ویروس به سلول‌های ایمنی میزبان هستند و توسط ژن env در ژنوم RNA ویروسی کدگذاری می‌شوند. در داخل ماتریکس P17 کپسید هسته ویروس اچ‌آی‌وی قرار دارد. پروتئین های کپسید هسته  شامل p24 و p6 و پروتئین نوکلئوکپسید p7 (مرتبط به RNA) هستند که همگی توسط ژن gag ویروسی کدگذاری شده‌اند. درون هسته ویروسی، 2 کپی از ژنوم RNA ویروسی با بارمثبت (یعنی ژنوم RNA دیپلوئیدی) همراه با آنزیم‌های پروتئاز، اینتگراز و ترانس کریپتاز معکوس وجود دارد. این سه آنزیم توسط ژن pol ویروسی کدگذاری می‌شوند. چندین پروتئین دیگر در ساختار این ویروس وجود دارند که در فعال یا غیرفعال کردن ویروس، اثر بازدارندگی و تنظیمی ویروس نقش دارند و توسط ژن‌های vif ،vpr ، tat، rev، nef و vpx در ژنوم ویروس کدگذاری شده‌اند.


در اچ‌آی‌وی، آنزیم ترانس کریپتاز معکوس، از RNAی ویروس یک DNA دو رشته‌ای (dsDNA) رونویسی کرده و از طریق آنزیم اینتگراز، ژنوم خود را با DNA سلول میزبان ادغام می‌کند. از این راه علاوه بر تکثیر جداگانه ویروس در درون سلول میزبان، با هر بار تقسیم سلول ایمنی، ساختار ژنوم اچ‌آی‌وی به سلول ایمنی بعدی منتقل می‌شود که از راه‌های گسترش پنهان ویروس اچ‌آی‌وی درون سلول‌های ایمنی بدن انسان است.

از طرفی ویروس اچ‌آی‌وی با استفاده از آنزیم RNA پلیمراز II سلول ایمنی میزبان از RNA  خود رونویسی می‌کند و در آخر با بیان  vmRNA  ویروسی، پروتئین‌های مورد نیاز خود را ترجمه و تولید می‌کند. در ادامه، بالارفتن ازدیاد ویروس‌های موجود در سلول میزبان، باعث از بین رفتن سلول‌ ایمنی می‌شود.

ویروس اچ‌آی‌وی برای بقا نیاز به سلول‌های ایمنی میزبان دارد، به همین خاطر به وسیله پروتئین gp120 به مولکول CD4 بر روی لنفوسیت هایT  و ماکروفاژها متصل شده و سپس باعث ایجاد یک تغییر ساختاری در پوشش سلول ایمنی میزبان می‌شود. این تغییر ساختاری، امکان اتصال گیرنده مشترک  CCR5 یا CXCR4 را فراهم می‌کند که برای ادغام پوشش ویروس و غشای سلولی میزبان لازم است. سول بدین طریق وارد سلول ایمنی میزبان می‌شود.

 اطلاعات ساختار ویروس اچ‌آی‌وی همگی در بایگانی بانک اطلاعات پروتئین (PDB) در دسترس عموم است. و محققان با استفاده از این داده‌ها، درمان‌های جدیدی را برای ویروس اچ‌آی‌وی طراحی کرده‌اند (از جمله رژیم‌های دارویی موثری که رشد ویروس را متوقف می‌کنند). کشف  ساختار ویروس اچ‌آی‌وی همواره امید جدیدی برای توسعه واکسن فراهم می‌کند.

 

منابع:

1. https://cdn.rcsb.org/pdb101/learn/resources/structural-biology-of-hiv/index.html

2. https://www.aids.gov.hk/pdf/g190htm/01.htm

3. https://www.toppr.com/ask/question/describe-the-structure-of-hiv-with-diagram/

4. https://study.com/academy/lesson/hiv-virus-structure-and-function.html

5. https://hivmanagement.ashm.org.au/basic-hiv-virology/hiv-structure-and-organisation

 

تاریخ انتشار : بیست و سهم آبان ۱۴۰۱

مشاهده جزییات و خرید اینترنتی انواع کیت کیت هپاتیت B و C کیت ایدز


مقاله های مرتبط