Changes in codon-pair bias of human immunodeficiency virus type 1 have profound effects on virus replication in cell culture
[spa]El virus de la immunodeficiència humana 1 (VIH-1) conté una composició de nucleòtids diferent de la existent en el gens humans. Aquest fet planteja les qüestions de com la evolució ha triat la seqüència nucleotídica del VIH1 observada avui en dia, i de fins a quin punt aquesta seqüència actual...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2013 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de la UB |
| OAI Identifier: | oai:diposit.ub.edu:2445/44984 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2445/44984 http://hdl.handle.net/10803/119363 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | VIH (Virus) Evolució (Biologia) Regulació genètica HIV (Viruses) Evolution (Biology) Genetic regulation |
| Sumario: | [spa]El virus de la immunodeficiència humana 1 (VIH-1) conté una composició de nucleòtids diferent de la existent en el gens humans. Aquest fet planteja les qüestions de com la evolució ha triat la seqüència nucleotídica del VIH1 observada avui en dia, i de fins a quin punt aquesta seqüència actual contribueix a la capacitat replicativa, evolució i patogènesis virals. S’ha descrit que canvis en el ús de parelles de codons són eficaços per tal de generar virus atenuats de Poliovirus i Influenza. En aquesta tesi, hem aplicat la tecnologia prèviament descrita, “synthetic attenuated virus engineering” (SAVE) al VIH-1. Emprant parelles de codó sinònimes de manera racional, hem recodificat reoptimizant i desoptimizant per parelles de codó diferents fragments dels gens gag i pol del VIH-1. Les estructures de ARN i el us de codó dels nous fragments recodificats no es van veure afectades per la recodificació. Els virus desoptimizats van mostrar una replicació viral significativament inferior al virus control en cèl·lules MT-4 i en cèl·lules mononuclears de sang perifèrica (PBMCs). Depenent de la regió específica desoptimizada i del número de codons desoptimizats, es van obtenir diversos nivells d’atenuació ex vivo. Una reducció significant en la producció proteica es va observar quan la replicació viral va ser restringida a un sol cicle de replicació emprant un vector VIH-1 d’un sol cicle de replicació. La menor producció proteica no va correlacionar amb una reducció en el número de còpies del transcrit diana. Aquest fet suggereix que la transcripció, i no la traducció, es troba implicada en la generació dels fenotips atenuats produïts per la tecnologia de SAVE. El virus de proteasa reoptimizat que contenia 38 mutacions sinònimes, no es va mostrar atenuat, ans el contrari, mostrava una capacitat replicativa similar a la del virus control en cèl·lules MT-4 i en PBMCs. Encara que l’atenuació dels virus desoptimizats es basava en varies desenes de canvis nucleotídics, després de varis passis seriats en cèl·lules MT-4s, els virus desoptimizats de les regions de gag i proteasa van revertir a la virulència del virus control en cèl·lules MT-4. Alguns virus desoptimizats passats encara van mantenir un cert grau d’atenuació en PBMCs. Els anàlisis de quasiespècies de les seqüències dels virus passats en cultiu van mostrar que els virus atenuats acumulaven o bé mutacions sinònimes (reversions a la seqüència control o noves mutacions) o bé mutacions no-sinònimes. Els virus recodificats per la tecnologia de SAVE exploren diferents espais de seqüència. Singularment, no es va observar cap reversió important al virus reoptimizat passat en cultiu. Per tant, totes aquestes dades demostren que la tecnologia de SAVE és una estratègia útil per a afectar gradualment fenotípicament la capacitat replicativa del VIH-1, mitjançant un mecanisme que implica la traducció. El VIH-1 amb diferents nivells d’atenuació pot ser una eina utilitzable per al desenvolupament d’una vacuna segura i efectiva, així com pel desenvolupament de vectors lenvirals per a teràpia gènica més segurs |
|---|