Integrační preference a exprese retrovirů a retrovirových vektorů

Abstract

Integrace a vytvoření proviru jsou klíčovými kroky životního cyklu retrovirů. Genomové studie ukazují, že integrace není náhodným procesem a že skupiny příbuzných retrovirů prokazují různé integrační preference. Nejčastěji hodnocenými genomickými charakteristikami určujícími integrační preference retrovirů jsou transkripční jednotky, oblasti transkripčních startů a CpG ostrovy. S rozvíjejícími se poznatky o struktuře genomu je možná i definice nových, převážně epigenetických značek hrajících roli v integračních preferencích retrovirů. Integrace do různých oblastí genomu má přímý vliv na provirovou expresi, a tedy na produkci virového potomstva. Zatímco integrace do některých oblastí genomu má za následek umlčení proviru, které je zprostředkováno a udržováno množstvím nejrůznějších faktorů, jiné oblasti genomu jsou naopak schopny udržovat provirus v aktivním stavu. Tyto poznatky lze aplikovat ve vývoji bezpečných a účinných retrovirových vektorů, stejně jako ve využití modifikovaných retrovirů jako ukazatelů epigenetického či expresního stavu genomových úseků.

Integration and provirus establishment are the key steps of retroviral life cycle. Genome-wide studies show that the integration is not a random process and that groups of related retroviruses display distinguishable patterns of integration preferences. The most rated genomic features forming the integration preferences of retroviruses are transcription units, transcription start sites and CpG islands. Whereas extending knowledge of genome structure, new, mainly epigenetic marks, which have a relationship to retroviral preferences are being defined. The integration into a specific genome region has a straight influence on the provirus expression and therefore on the production of virus progeny. While integration into some regions results in provirus silencing which is managed and maintained by variety of factors, some other genomic regions are vice-versa capable of stable provirus expression maintenance. These findings have implications for construction of safe and efficient retroviral vectors as well as for use of modified retroviruses as markers for an epigenetic and expression profile determination of genome regions.