La transcripción asociada a la latencia del virus del herpes humano ( LAT ) es un fragmento de ARN que se acumula en las células que albergan infecciones prolongadas o latentes por el virus del herpes humano (HHV). El ARN LAT se produce por transcripción genética a partir de una región determinada del ADN viral . El LAT regula el genoma viral e interfiere en las actividades normales de la célula huésped infectada.
El virus del herpes puede establecer una infección de por vida durante la cual una población de virus reservorio sobrevive en las células nerviosas del huésped durante largos períodos de tiempo. Esta infección por herpes a largo plazo requiere un modo de infección celular conocido como infección latente . Durante la infección latente, se altera el metabolismo de la célula huésped. Si bien la célula infectada normalmente sufriría una muerte organizada o sería eliminada por el sistema inmunológico , las consecuencias de la producción de LAT interfieren con estos procesos normales.
La latencia se distingue de la infección lítica ; en la infección lítica se producen muchas partículas del virus del herpes que luego estallan o lisan la célula huésped. La infección lítica a veces se conoce como infección "productiva". Las células latentes albergan el virus durante largos períodos de tiempo y luego, ocasionalmente, se convierten en una infección productiva que puede provocar una recurrencia de los síntomas del herpes .
Durante la latencia, la mayor parte del ADN del herpes está inactivo, con excepción del LAT, que se acumula dentro de las células infectadas. La región del ADN del VHH que codifica el LAT se conoce como ADN-LAT. Después del empalme, el LAT es una transcripción de 2,0 kilobases (o intrón ) producida a partir del ADN-LAT de 8,3 kb. La región del ADN que contiene el ADN-LAT se conoce como región de transcripción asociada a la latencia . [1]
El LAT cumple principalmente dos funciones: suprime la apoptosis para que las células huésped infectadas de forma latente permanezcan vivas para el reservorio, [2] y suprime la expresión de genes líticos durante la infección latente. [3]
El gen del polipéptido 0 de células infectadas por el virus de la herpes simple (ICP0) se expresa muy temprano durante la infección lítica y por este motivo se lo denomina gen del herpes inmediato-temprano . En 1991, Farrell y sus colegas informaron que el intrón LAT de 2,0 kb termina en el extremo 5' con un complemento de ARN antisentido de 750 bases para el gen ICP0. [1]
En 2005, Qing-Yin Wang y sus colegas de la Facultad de Medicina de Harvard concluyeron, mediante ensayos que comparaban cepas de virus LAT-negativas y LAT-positivas, que la expresión de LAT en neuronas reprime la expresión de varios productos de genes líticos, incluidos ICP4 y la timidina quinasa. La expresión de LAT produce cambios en las histonas , convirtiendo así partes del ADN viral en una forma no productiva conocida como heterocromatina . [3]
El virus de la varicela en los simios (SVV) es un varicelovirus (un género de la subfamilia Alphaherpesvirinae ) que expresa un homólogo de HHV LAT conocido como SVV LAT y un análogo de HHV ICP0 conocido como SVV-ORF61 (marco de lectura abierto). SVV LAT está codificado de tal manera que contiene una copia antisentido de SVV-ORF61 y esa expresión de SVV LAT durante la latencia regula a la baja la expresión de ORF61 y otros productos génicos SVV inmediatos y tempranos. [4]
El ADN LAT contiene un límite de activación entre el ADN LAT activado y el ADN viral lítico inactivo llamado aislante de cromatina . [5] El factor de unión a CCCTC ( CTCF ) es una proteína con dedos de zinc que se produce de forma natural en algunas células humanas. El CTCF se localiza en el núcleo de las células. Se ha demostrado [6] que el CTCF regula de forma natural la expresión del dsADN lineal humano uniéndose a secuencias o motivos de ADN diana. La unión del CTCF al ADN puede dar lugar a la formación de eucromatina lista para la transcripción a través de la actividad acetilante de la histona H3 que resulta de la unión del CTCF. La acetilación de la histona promueve la transcripción del ADN a ARN y, a continuación, a productos proteicos. [6]
Un estudio de la Facultad de Medicina de la Universidad de Florida de marzo de 2006 mostró que la expresión del genoma del virus del herpes puede estar regulada en parte por la unión de CTCF a motivos de unión de CTCF . Los investigadores utilizaron análisis de secuencias y ensayos genómicos cuantitativos en ADN de HHV. En el estudio de la Universidad de Florida, se encontró que la región LAT contenía una región de unión de CTCF dentro de una región de 1,5 k-bp (par de bases), y se encontró que contenía un "elemento aislante de cromatina". [5] Un estudio de mayo de 2007 realizado en el Instituto Wistar localizó el motivo de unión de CTCF de LAT en una secuencia de 800 pb del intrón LAT, y demostró que la región aislaba la cromatina LAT activada de la cromatina reprimida que de otro modo produciría la proteína lítica Polipéptido de Célula Infectada por HHV 0 (ICP0) . [7]
Se ha alegado que una parte del LAT de HSV-1 consiste en un micro ARN interferente (miARN), denominado mir-LAT . Se ha demostrado que este miARN regula negativamente el factor de crecimiento transformante β1 (TGF-β1) y SMAD3. Estos efectos bloquean la apoptosis o muerte celular programada normal . [8] Sin embargo, aunque HSV regula negativamente la apoptosis, el miARN en particular ha llegado a considerarse un artefacto experimental y, en consecuencia, el artículo fue retractado. [9]
Otras investigaciones han demostrado que los productos de los primeros 4.658 nucleótidos de LAT inhiben los factores de muerte celular caspasa -8 y caspasa-9. [2] Investigaciones posteriores han demostrado que LAT de HHV-8 produce ARN que interfiere no con la expresión de TGF-β1 y SMAD3, sino que reduce la expresión de la proteína trombospondina -1 (THBS-1). A su vez, la regulación negativa de THBS-1 reduce la producción de TGF-β1 y SMAD3, suprimiendo la apoptosis. [10]
Las partes exónicas del ADN LAT producen dos productos proteínicos con repeticiones de 17 aminoácidos de longitud, denominadas proteínas relacionadas con la latencia del virus del herpes HH o LR-ORF1 y LR-ORF2. Se sabe poco sobre estas dos proteínas ( P17588 y P17589 en el virus del herpes HH-1; K4PBJ5 y Q77CA8 en el virus del herpes BHV-1), aunque la pérdida de ORF2 en el virus del herpes bovino-1 (BHV-1) parece interferir con el establecimiento de la latencia. [11] Se ha demostrado que ORF2 posee propiedades de unión al ADN. Parece ser responsable de la inhibición de la apotopsis. [12]