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제목 [Simon Lim] Retrovirus - Provirus
Mentor Biology_AP 개념정리 Plus 55
작성자 and*** 등록일 2018-03-16 오전 1:49:57
안녕하세요 선생님, 

Retrovirus가 host cell을 감염시킬때 restriction enzyme을 이용해서 자르고 ligase로 붙이나요 아니면 제가 모르는 다른 방법을 사용하나요?

그리고 Provirus상태에서 transcription이 끝나면 (reverse transcription을 통해 만들어진) DNA는 host cell chromosomal DNA에서 다시 떨어져 나오나요?
만약 한번 감염되면 끝까지 붙어 있다고 가정 했을때, 그 부착된 부위가 하나의 gene의 중간 부분 이었다면, host cell은 죽지 않을지는 몰라도 protein synthesis나 proper functioning에 문제가 생기는건 아닌지요. 

감사합니다~
2018-03-19 오후 12:58:56

안녕하세요 Simon Lim입니다. 우선 restriction enzyme은 bacteria에 존재하는 효소이고

retrovirus는 reverse transcriptase라는 enzyme을 가지고 RNA로부터 DNA 합성 즉 DNA-RNA hybrid를 형성한 후 하고 또 이 효소를 이용하여 DNA로붙 DNA를 합성합니다. 이후 integrase라는 효소를 이용하여 host cell의 DNA(genome)에 무작위적으로 삽입될 수 있습니다. 이를 provirus라고 합니다.

주로는 gene expression이 활발한 부위에 insertion이 일어납니다 

 

moderate phage가 lysogenic cyle과 lytic cylce을 가지고 있는 것과는 달리 eukaryote를 감염시키는 virus는 provirus의 상태를 유지하면서 즉 감염시킨 세포를 죽이지 않으면서 그 세포가 분열할 때 자신의 유전체도 분열하여 다른 세포를 추가적으로 감염시킵니다. 원래 감염시킨 Host cell에는 여전히 Virus의 DNA가 존재하고 복제하여 다른 세포를 추가적으로 감염시키는 것입니다. 물론 HIV 와 같은 바이러스의 감염이 AIDS의 진행되면 이들 바이러스에 의해 CD4를 가진 세포(Helper T cell, macrophage, dendrite cell)을 파괴합니다. 하지만 감염을 시키는 과정 자체는 세포 분열이 잘 일어나는 세포에서 일어나게 됩니다.

 

일부 연구 결과에 의하면 인간의 유전체의 약 8~10%는 retrovirus의 기원을 가지고 있는 것으로 알려져 있지만 아직 단정지을 수 있지는 않습니다. 다만 이러한 유전자가 Host의 생존 자체를 위협하게 되었다면 남아 있을 수는 없었을 것입니다. 아마 이 부분은 진화적 측면에서 해석할 수 있을 것입니다.

 

즉 학생의 말씀처럼 host cell의 중요한 부위에서 virus의 DNA가 삽입되었다면 Host의 특정 단백질은 정상적인 역할을 할 수 없을수도 있습니다. HIV의 경우 target cell은 Helper T Cell이나 dendrite, macrophage를 감염시킬 수 있으며 결국 정상적인 기능을 수행하지 못하게 함은 물론 파괴를 시키므로 면역계에 이상이 생기는 것입니다.

 

감염과정에서 provirus의 DNA 자체가 떨어져 나오는 것은 아니며 세포 분열이 활발한 세포에 삽입이 되어야만 Virus 생존에 유리하므로 홯발한 유전자 활동이 있는 부위에 삽입이 됩니다. 정상적인 DNA expression이 일어나지 않는다면  정상적인 단백질이 형성되지 못할 것입니다.

 

 

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