El VIH Sida , Ciclo de replicación y entrada en la celula
Ciclo de replicaciónLa entrada a la célula
La entrada a la célula
VIH entra en los macrófagos y CD4 + células T por la adsorción deglicoproteínas en su superficie a los receptores en la célula diana, seguido por la fusión de la envoltura viral con la membrana celular y la liberación de la cápside del VIH en la célula. [ 38 ] [ 39 ]
Entrada a la célula comienza a través de la interacción de la envolvente compleja trimérica ( gp160 pico) y tanto de CD4 y un receptor de quimioquinas (por lo general, ya sea CCR5 o CXCR4 , pero otros se sabe que interactúan) en la superficie celular.
[ 38 ] [ 39 ] Se liga gp120 a la integrina α 4 β 7 activación de LFA-1 de la integrina centrales que participan en el establecimiento de las sinapsis virológicas, que facilitan eficiente de célula a la propagación de células de VIH-1.
[ 40 ] El pico de gp160 contiene dominios de unión tanto para CD4 y los receptores de quimioquinas .[ 38 ] [ 39 ]
[ 38 ] [ 39 ] Se liga gp120 a la integrina α 4 β 7 activación de LFA-1 de la integrina centrales que participan en el establecimiento de las sinapsis virológicas, que facilitan eficiente de célula a la propagación de células de VIH-1.
[ 40 ] El pico de gp160 contiene dominios de unión tanto para CD4 y los receptores de quimioquinas .[ 38 ] [ 39 ]
El primer paso en la fusión implica la unión de alta afinidad de la CD4 dominios de unión de gp120 a CD4. Una vez que la gp120 se une con la proteína CD4, la envolvente compleja se somete a un cambio estructural, la exposición de la quimiocina dominios de unión de gp120 y que les permite interactuar con el receptor de quimioquinas diana.
[ 38 ] [ 39 ] Esto permite una más estable de dos puntas apego, que permite la fusión del N-terminal de gp41 péptido para penetrar la membrana celular.
[ 38 ] [ 39 ] secuencias de repetición en la gp41, HR1, HR2 y entonces interactúan, provocando el colapso de la porción extracelular de gp41 en una horquilla. Esta estructura de bucle trae el virus y las membranas celulares de cerca juntos, lo que permite la fusión de las membranas y la posterior entrada de la cápside viral.
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[ 38 ] [ 39 ] Esto permite una más estable de dos puntas apego, que permite la fusión del N-terminal de gp41 péptido para penetrar la membrana celular.
[ 38 ] [ 39 ] secuencias de repetición en la gp41, HR1, HR2 y entonces interactúan, provocando el colapso de la porción extracelular de gp41 en una horquilla. Esta estructura de bucle trae el virus y las membranas celulares de cerca juntos, lo que permite la fusión de las membranas y la posterior entrada de la cápside viral.
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Después de VIH se ha unido a la célula diana, el VIH ARN y diversas enzimas , incluyendo la transcriptasa inversa , integrasa, ribonucleasa, y la proteasa, se inyectan en la celda.
[ 38 ] Durante el transporte de microtúbulos basado en el núcleo, el virus solo cadena de ARN del genoma se transcribe en ADN de doble hebra, que se integra a continuación en un cromosoma del huésped.
[ 38 ] Durante el transporte de microtúbulos basado en el núcleo, el virus solo cadena de ARN del genoma se transcribe en ADN de doble hebra, que se integra a continuación en un cromosoma del huésped.
El VIH puede infectar las células dendríticas (DCs) por esta CD4- CCR5 ruta, pero otra ruta usando receptores de lectina de tipo C específicas de manosa tales como DC-SIGN también se puede utilizar.
[ 41 ] países en desarrollo son una de las primeras células encontradas por el virus durante la transmisión sexual. Se cree actualmente que desempeñar un papel importante en la transmisión del VIH a las células T cuando se captura el virus en la mucosa por países en desarrollo.
[ 41 ] La presencia de FEZ-1 , que se produce de forma natural en las neuronas , se cree que previene la infección de las células por el VIH. [ 42 ]
[ 41 ] países en desarrollo son una de las primeras células encontradas por el virus durante la transmisión sexual. Se cree actualmente que desempeñar un papel importante en la transmisión del VIH a las células T cuando se captura el virus en la mucosa por países en desarrollo.
[ 41 ] La presencia de FEZ-1 , que se produce de forma natural en las neuronas , se cree que previene la infección de las células por el VIH. [ 42 ]
Los ácidos nucleicos son polymolecules, o grandes biomoléculas, esenciales para todas las formas de vida conocidas. Los ácidos nucleicos, que incluyen ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), están hechos a partir de monómeros conocidos como nucleótidos. Cada nucleótido tiene tres componentes: un azúcar de 5 carbonos, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Si el azúcar es desoxirribosa, el polímero es ADN. Si el azúcar es la ribosa, el polímero es ARN.
Junto con las proteínas, los ácidos nucleicos son las macromoléculas biológicas más importantes; cada uno se encuentran en abundancia en todos los seres vivos, donde funcionan en la codificación, transmisión y expresión de la información genética, en otras palabras, la información se transmite a través de la secuencia de ácido nucleico, o el orden de los nucleótidos dentro de una molécula de ADN o ARN. Las cadenas de nucleótidos unidas entre sí en una secuencia específica son el mecanismo para almacenar y transmitir hereditaria, o la información genética a través de la síntesis de proteínas.
Los ácidos nucleicos fueron descubiertos por Friedrich Miescher en 1869.
[3] Los estudios experimentales de ácidos nucleicos constituyen una parte importante de la investigación biológica y médica moderna, y forman una base para el genoma y la ciencia forense, así como las industrias de biotecnología y farmacéutica. [4 ] [5] [6]
[3] Los estudios experimentales de ácidos nucleicos constituyen una parte importante de la investigación biológica y médica moderna, y forman una base para el genoma y la ciencia forense, así como las industrias de biotecnología y farmacéutica. [4 ] [5] [6]
Ocurrencia y nomenclatura
[7] [editar]El término ácido nucleico es el nombre general para el ADN y el ARN, los miembros de una familia de biopolímeros,
[8] y es sinónimo de polinucleótido. Los ácidos nucleicos se denominan así por su descubrimiento inicial dentro del núcleo, y por la presencia de grupos fosfato (relacionados con el ácido fosfórico).
[9] A pesar de que descubrió por primera vez dentro del núcleo de las células eucariotas, los ácidos nucleicos son ahora conocidos que se encuentran en toda la vida formularios, así como algunas entidades vivientes, incluyendo dentro de las bacterias, arqueas, mitocondrias, cloroplastos, virus y viroides.
[10] Todas las células vivas contienen tanto el ADN y el ARN (excepto algunas células como los glóbulos rojos maduros), mientras que los virus contienen cualquiera de ADN o ARN, pero por lo general no ambos. [11] El componente básico de los ácidos nucleicos biológica es la de nucleótidos, cada uno de los cuales contiene un azúcar pentosa (ribosa o desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada.
[12] Los ácidos nucleicos son también generada en el laboratorio, a través del uso de enzimas
[13] (ADN y ARN polimerasas) y por síntesis química en fase sólida. Los métodos químicos también permiten la generación de ácidos nucleicos alterados que no se encuentran en la naturaleza,
[14] para los ácidos nucleicos peptídicos ejemplo.
[7] [editar]El término ácido nucleico es el nombre general para el ADN y el ARN, los miembros de una familia de biopolímeros,
[8] y es sinónimo de polinucleótido. Los ácidos nucleicos se denominan así por su descubrimiento inicial dentro del núcleo, y por la presencia de grupos fosfato (relacionados con el ácido fosfórico).
[9] A pesar de que descubrió por primera vez dentro del núcleo de las células eucariotas, los ácidos nucleicos son ahora conocidos que se encuentran en toda la vida formularios, así como algunas entidades vivientes, incluyendo dentro de las bacterias, arqueas, mitocondrias, cloroplastos, virus y viroides.
[10] Todas las células vivas contienen tanto el ADN y el ARN (excepto algunas células como los glóbulos rojos maduros), mientras que los virus contienen cualquiera de ADN o ARN, pero por lo general no ambos. [11] El componente básico de los ácidos nucleicos biológica es la de nucleótidos, cada uno de los cuales contiene un azúcar pentosa (ribosa o desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada.
[12] Los ácidos nucleicos son también generada en el laboratorio, a través del uso de enzimas
[13] (ADN y ARN polimerasas) y por síntesis química en fase sólida. Los métodos químicos también permiten la generación de ácidos nucleicos alterados que no se encuentran en la naturaleza,
[14] para los ácidos nucleicos peptídicos ejemplo.
Composición y tamaño §Molecular
[15] [editar]Los ácidos nucleicos son generalmente moléculas muy grandes. De hecho, las moléculas de ADN son probablemente los más grandes moléculas individuales conocidos. Moléculas de ácido nucleico biológicos bien estudiadas varían en tamaño de 21 nucleótidos (pequeños ARN de interferencia) a grandes cromosomas (cromosoma humano 1 es una molécula que contiene 247 millones de pares de bases
[16]).En la mayoría de los casos, de origen natural son moléculas de ADN de doble cadena y las moléculas de ARN son de cadena sencilla.
[17] Hay numerosas excepciones, sin embargo, algunos virus tienen genomas hechas de ARN de doble cadena y otros virus tienen genomas de ADN monocatenario,
[18] y, en algunas circunstancias, estructuras de ácidos nucleicos con tres o cuatro hebras pueden formar. [19]Los ácidos nucleicos son polímeros lineales (cadenas) de nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres componentes: una purina o pirimidina nucleobase (a veces denominados base nitrogenada o simplemente base), un azúcar pentosa, y un grupo fosfato. La subestructura consiste en un azúcar más nucleobase se denomina un nucleósido. Tipos de ácido nucleico que difieren en la estructura del azúcar en sus nucleótidos - ADN contiene de 2'-desoxirribosa mientras RNA contiene ribosa (donde la única diferencia es la presencia de un grupo hidroxilo). Además, las nucleobases que se encuentran en los dos tipos de ácidos nucleicos son diferentes: adenina, citosina, guanina y se encuentran tanto en el ARN y el ADN, mientras que la timina se produce en el ADN y uracilo se produce en el ARN.
[15] [editar]Los ácidos nucleicos son generalmente moléculas muy grandes. De hecho, las moléculas de ADN son probablemente los más grandes moléculas individuales conocidos. Moléculas de ácido nucleico biológicos bien estudiadas varían en tamaño de 21 nucleótidos (pequeños ARN de interferencia) a grandes cromosomas (cromosoma humano 1 es una molécula que contiene 247 millones de pares de bases
[16]).En la mayoría de los casos, de origen natural son moléculas de ADN de doble cadena y las moléculas de ARN son de cadena sencilla.
[17] Hay numerosas excepciones, sin embargo, algunos virus tienen genomas hechas de ARN de doble cadena y otros virus tienen genomas de ADN monocatenario,
[18] y, en algunas circunstancias, estructuras de ácidos nucleicos con tres o cuatro hebras pueden formar. [19]Los ácidos nucleicos son polímeros lineales (cadenas) de nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres componentes: una purina o pirimidina nucleobase (a veces denominados base nitrogenada o simplemente base), un azúcar pentosa, y un grupo fosfato. La subestructura consiste en un azúcar más nucleobase se denomina un nucleósido. Tipos de ácido nucleico que difieren en la estructura del azúcar en sus nucleótidos - ADN contiene de 2'-desoxirribosa mientras RNA contiene ribosa (donde la única diferencia es la presencia de un grupo hidroxilo). Además, las nucleobases que se encuentran en los dos tipos de ácidos nucleicos son diferentes: adenina, citosina, guanina y se encuentran tanto en el ARN y el ADN, mientras que la timina se produce en el ADN y uracilo se produce en el ARN.
Los azúcares y fosfatos en los ácidos nucleicos están conectados el uno al otro en una cadena alterna (esqueleto de azúcar-fosfato) a través de enlaces fosfodiéster. [15] En la nomenclatura convencional, los carbonos a los que los grupos fosfato son adjuntar el extremo 3 'y el 5 '-end carbonos del azúcar. Esto da a los ácidos nucleicos direccionalidad, y los extremos de moléculas de ácido nucleico se refieren como extremo 5 'y extremo 3'. Las nucleobases se unen a los azúcares a través de un enlace N-glicosídico que implica un nitrógeno del anillo nucleobase (N-1 de pirimidinas y N-9 para purinas) y el carbono 1 'del anillo de azúcar pentosa.
Nucleósidos no estándar también se encuentran en ambos ARN y ADN y por lo general se derivan de la modificación de los nucleósidos estándar dentro de la molécula de ADN o la primaria (inicial) transcrito de ARN. ARN de transferencia (ARNt) moléculas contiene un número particularmente elevado de nucleósidos modificados.
[20] §Topology [editar]
[20] §Topology [editar]
Ácidos nucleicos de doble cadena se componen de secuencias complementarias, en el que extensas Watson-Crick resultados de apareamiento de bases en una estructura tridimensional de doble hélice altamente repetida y bastante uniforme.
[21] En contraste, las moléculas de ARN de una sola hebra de ADN y están no limitado a una doble hélice regular, y puede adoptar estructuras tridimensionales de alta complejidad que se basan en tramos cortos de secuencias de bases apareadas intramoleculares que incluyen tanto Watson-Crick y de pares de bases no canónicos, así como una amplia gama de interacciones terciarias complejas .
[22] Moléculas de ácidos nucleicos son por lo general no ramificado, y pueden ocurrir como moléculas lineales y circulares. Por ejemplo, los cromosomas bacterianos, plásmidos, ADN mitocondrial y ADN del cloroplasto son moléculas de ADN de doble cadena generalmente circulares, mientras que los cromosomas del núcleo eucariota son moléculas generalmente lineales de doble cadena de ADN. [11] La mayoría de las moléculas de ARN son moléculas lineales, de cadena sencilla , pero ambas moléculas circulares y ramificados pueden resultar de reacciones de empalme de ARN. [7]
[21] En contraste, las moléculas de ARN de una sola hebra de ADN y están no limitado a una doble hélice regular, y puede adoptar estructuras tridimensionales de alta complejidad que se basan en tramos cortos de secuencias de bases apareadas intramoleculares que incluyen tanto Watson-Crick y de pares de bases no canónicos, así como una amplia gama de interacciones terciarias complejas .
[22] Moléculas de ácidos nucleicos son por lo general no ramificado, y pueden ocurrir como moléculas lineales y circulares. Por ejemplo, los cromosomas bacterianos, plásmidos, ADN mitocondrial y ADN del cloroplasto son moléculas de ADN de doble cadena generalmente circulares, mientras que los cromosomas del núcleo eucariota son moléculas generalmente lineales de doble cadena de ADN. [11] La mayoría de las moléculas de ARN son moléculas lineales, de cadena sencilla , pero ambas moléculas circulares y ramificados pueden resultar de reacciones de empalme de ARN. [7]
Secuencias de ácidos §Nucleic [editar]
Artículo principal: secuencia de ácido nucleico
Una molécula de ADN o ARN difiere de otra principalmente en la secuencia de nucleótidos. Las secuencias de nucleótidos son de gran importancia en la biología ya que llevan las instrucciones finales que codifican todas las moléculas biológicas, ensamblajes moleculares, estructuras subcelulares y celulares, órganos y organismos, y permiten directamente la cognición, la memoria y el comportamiento (Ver: Genetics). Enormes esfuerzos se han invertido en el desarrollo de métodos experimentales para determinar la secuencia de nucleótidos del ADN biológico y moléculas de ARN,
[23]
[24] y en la actualidad cientos de millones de nucleótidos se secuencian diaria en los centros del genoma y de los laboratorios más pequeños en todo el mundo. Además de mantener la base de datos de secuencia de ácido nucleico GenBank, el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI, http://www.ncbi.nlm.nih.gov) ofrece análisis y recuperación de los recursos para los datos en GenBank y otros datos biológicos disponibles a través del sitio Web de NCBI
[25] §Types de ácidos nucleicos [editar]
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[24] y en la actualidad cientos de millones de nucleótidos se secuencian diaria en los centros del genoma y de los laboratorios más pequeños en todo el mundo. Además de mantener la base de datos de secuencia de ácido nucleico GenBank, el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI, http://www.ncbi.nlm.nih.gov) ofrece análisis y recuperación de los recursos para los datos en GenBank y otros datos biológicos disponibles a través del sitio Web de NCBI
[25] §Types de ácidos nucleicos [editar]
Ácido §Deoxyribonucleic [editar]
Artículo principal: ADN
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética se llaman genes. Del mismo modo, otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales, o están involucrados en la regulación del uso de esta información genética. Junto con el ARN y las proteínas, el ADN es una de las tres principales macromoléculas que son esenciales para todas las formas de vida conocidas. ADN se compone de dos largos polímeros de unidades simples llamadas nucleótidos, con espinas dorsales hechas de azúcares y grupos de fosfato unidos por enlaces éster. Estas dos cadenas corren en direcciones opuestas entre sí y son, por lo tanto, anti-paralelo. Adjunto a cada azúcar es uno de los cuatro tipos de moléculas llamadas bases nitrogenadas (informalmente, bases). Es la secuencia de estos cuatro nucleobases lo largo de la columna vertebral que codifica la información
Esta información se lee utilizando el código genético, que especifica la secuencia de los aminoácidos dentro de las proteínas. El código es leído por la copia de tramos de ADN en el ARN de ácido nucleico relacionada en un proceso denominado transcripción. Dentro de las células de ADN está organizado en estructuras largas llamadas cromosomas. Durante la división celular estos cromosomas se duplican en el proceso de replicación del ADN, proporcionando cada célula su propio conjunto completo de cromosomas. Los organismos eucariotas (animales, plantas, hongos y protistas) tienda de la mayoría de su ADN dentro del núcleo celular y algunos de su ADN en orgánulos, como las mitocondrias o cloroplastos. [1] En contraste, las procariotas (bacterias y arqueas) almacenar su ADN sólo en el citoplasma. Dentro de los cromosomas, proteínas de la cromatina tales como histonas ADN compacto y organizar. Estas estructuras compactas guían las interacciones entre el ADN y otras proteínas, ayudando de control que se transcriben partes del ADN.
Ácido §Ribonucleic [editar]
Artículo principal: RNA
El ácido ribonucleico (RNA) en funciones de conversión de la información genética de genes en las secuencias de aminoácidos de las proteínas. Los tres tipos universales de ARN incluyen ARN de transferencia (ARNt), ARN mensajero (ARNm) y ARN ribosómico (ARNr). El ARN mensajero actúa para llevar información de la secuencia genética entre el ADN y ribosomas, dirigiendo la síntesis de proteínas. ARN ribosómico es un componente importante de los ribosomas, y cataliza la formación del enlace peptídico. ARN de transferencia sirve como la molécula portadora para los aminoácidos que se utiliza en la síntesis de proteínas, y es responsable de la decodificación del mRNA. Además, muchas otras clases de ARN son ahora conocidos.
Análogos de ácidos nucleicos §Artificial [editar]
Artículo principal: análogos de ácidos nucleicos
Análogos de ácidos nucleicos artificiales se han diseñado y sintetizado por los químicos, e incluyen ácido péptido nucleico, morfolino y ácido nucleico bloqueado, así como glicol de ácido nucleico y treosa ácido nucleico. Cada uno de éstos se distingue de origen natural de ADN o ARN por cambios en el esqueleto de la molécula.
