Revisión de literatura

Objetivo

El objetivo de esta revisión de literatura es presentar los distintos mecanismos de interacción viral Cap-independiente con la maquinaria celular en virus de importancia clínica, como el VIH y el virus de la hepatitis C

Bibliografia

1.Jackson Richard J, Hellen Christopher U.T, Pestova Tatyana V. (2010) The mechanism of eukaryotic translation initiation and principles of its regulation. Nature Reviews Molecular Cell Biology (11) 113-1277

Este review consiste en una recopilación de información reciente sobre los mecanismos de traducción, tiene como objetivo el explicar de forma clara y concisa que se sabe actualmente sobre los mecanismos celulares que producen la traducción proteica a partir del mRNA eucarionte. La metodología de recopilación de información consiste en valerse de un número importante de publicaciones reconocidas para obtener la información respectiva. La principal conclusión que entrega es el mecanismo canónico de traducción, además de sugerir la posibilidad de nuevos descubrimientos sobre la maquinaria traduccional eucariota gracias a nuevos avances tecnológicos en técnicas de criomicroscopía electrónica y mapeo bioquímico.

2.Monette A. Ajamian L. López-Lastra M. Mouland Andrew J. (2009) Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) induces the cytoplasmic retention of heterogeneous nuclear ribonucleoprotein a1 by disrupting nuclear import. The journal of biological chemistry 284(45) 31350-31362

Este articulo presenta un estudio experimental cuyo objetivo es el analizar la modificación en la localización celular de la ribonucleoproteina endógena A1 (hnRNP A1) y estudiar como esta alteración favorece la replicación viral del virus VIH-1. Este estudio se realizó utilizando una línea celular Jurkat T, en la cual se observó la localización celular de hnRNP A1 utilizando un ensayo de hibridación fluorescente in situ, para luego evaluar el efecto de este en la traducción Cap-independiente viral mediante el uso de un constructo bicistronico de luciferasas, en el cual se insertó el sitio interno de entrada ribosomal característico del VIH-1. Se concluye que la infección con VIH-1 produce una acumulación citoplasmática de hnRNP A1, la cual actúa como factor trans activador, favoreciendo la traducción citoplasmática de proteína viral en etapas avanzadas de la infección.

3.Barría M.I. Gonzáles A. Vera-Otarola J. et.al. (2009) Analysis of natural variants of the hepatitis C virus internal ribosome entry site reveals that primary sequence plays a key role in cap-independent translation Nucleic Acids Research 37(3) 957-971

En este artículo se introduce un estudio experimental cuyo objetivo es caracterizar variantes del virus de hepatitis C e identificar alteraciones traduccionales presentes en estas variantes. El estudio experimental fue llevado a cabo utilizando un constructo bicistronico en el cual se insertó el IRES correspondiente a cada variante aislada en el espacio intercistronico para poder evaluar el cambio en actividad traduccional de cada una. Luego se aislaron las variantes cuya actividad fue afectada de forma más drástica (las que correspondían al loop IIId) y se realizaron análisis estructurales de los IRES. Se concluyó que la estructura tridimensional del Loop IIId del IRES no era alterada de forma significativa, siendo solo alterada la libertad de movimiento de las bases nitrogenadas.  por lo que se llega a la inferencia que la secuencia tiene un rol relevante en la formación del complejo traduccional con el ribosoma

4.Angulo J. Ulryck N. Deforges J. et.al. (2016) Loop IIId of the HCV IRES is essential for the structural rearrangement of the 40S-HCV IRES complex. Nucleic Acids Research 44(3) 1309-1325

Este articulo presenta un estudio experimental cuyo objetivo es establecer las características estructurales de la asociación entre la maquinaria ribosomal y el vRNA. Este estudio se realizó utilizando estudios de reactividad y cristalográficos en conjunto con simulaciones computacionales de estructura molecular de distintos mutantes del virus de hepatitis C (HCV). También se analizó actividad traduccional de cada mutante in vitro y la capacidad de asociación entre la maquinaria ribosomal y vRNA in vitro. La principal conclusión de esta publicación es que las mutaciones en el loop IIId genera un impedimento en la interacción de este con el ribosoma al restringir su movilidad y alterar el plegamiento global del IRES. También se concluye que las mutaciones producen un ensamblaje del ribosoma inapropiado, lo que impide que pueda iniciarse la traducción de forma apropiada.

5.Vallejos M. Deforges J. Letelier A. et al (2011) Activity of the human immunodeficiency virus type 1 cell cycle-dependent internal ribosomal entry site is modulated by IRES trans-acting factors Nucleic Acids Research 39(14) 6186-6200

Esta publicación corresponde a un estudio experimental que busca identificar posibles factores trans-activadores cuya presencia se ve alterada por la etapa del ciclo celular en la que se encuentra la célula hospedera. Para esto se realizó un estudio de actividad de IRES mediante el uso de un constructo bicistronico con la misma modalidad que las publicaciones mencionadas anteriormente, a la cual se le agrego un lisado de células en distintas fases del ciclo de desarrollo. Luego de encontrar la fase del ciclo con mayor actividad proliferativa de VIH-1, se realizó un estudio de co-precipitación del lisado celular correspondiente a esa fase en conjunto con vRNA. Se concluyó mediante este experimento que la fase proliferativa principal alcanzada por VIH-1 en esta línea celular es alcanzada en el periodo G2/M, y que en ese periodo hay una presencia marcada de 18 proteínas que interactúan con el RNA viral, dentro de las cuales se hayan proteínas trans-activadoras caracterizadas en estudios previos.

6.Cáceres C.J. Contretas N. Angulo J. et.al. (2016) Polypyrimidine tract-binding protein binds to the 5’ untranslated región of the mouse mammary tumor virus mRNA and stimulates cap-independent translation initiation. The FEBS Journal 283(10) 1880-1901

El articulo presenta un estudio analítico experimental, el cual tiene como objetico identificar factores trans-activadores del IRES de virus de tumor mamario de raton (MMTV), el cual también puede afectar líneas celulares humanas. La metodología utilizada consistió en un análisis de secuencia para identificar posibles sitios de unión entre el IRES y diversas proteínas; luego de identificarse el PTB como posible modulador se procedió a analizar el efecto de sus distintas isoformas sobre el IRES de MMTV. A partir de esta investigación se determinó que las isoformas PTB1 y 2 actúan como trans-activadores del IRES de MMTV, mientras que PTB4 actúa como agente inhibidor.

Relación entre fuentes

La fuente 2 y 5 postulan la presencia de proteínas trans-activadoras de IRES en la infección viral por VIH-1. La fuente 2 corresponde a un estudio que postula una modificación de localización celular en una de las proteínas moduladoras de la infección, mientras que la fuente 5 presenta una variación en la presencia de estas proteínas en función del estado en el que se encuentra la célula. Estas dos publicaciones permiten determinar que la interacción hospedero-patógeno del virus VIH-1 se basan tanto en una alteración de procesos normales de la célula infectada, como a un aprovechamiento de ciertos contextos celulares que permiten una propicia proliferación del virus.

Las fuentes 3 y 4 corresponden a estudios de variantes del virus de hepatitis C. Ambos estudian la capacidad de interacción entre vRNA y complejo ribosomal. El estudio 3 determina la importancia del loop IIId en la formación del complejo traduccional al detectar un impedimento en la funcionalidad traduccional al encontrarse mutaciones en él; mientras que la publicación 4 continua la investigación de esta interacción. Llevando a cabo un análisis estructural más minucioso en cuanto a reactividad y posicionamiento del complejo vRNA-Ribosoma. En su conjunto, ambas fuentes se complementan, ya que corresponden a una continuación de los resultados de una línea de investigación única realizadas en un mismo laboratorio