Lexikon der Biologie

Integrase



Bei Retroviren wird die von der reversen Transkriptase gebildete DNA mittels einer Integrase in das Wirtsgenom eingebaut. Diese integrierte Provirus-DNA wird von der Wirtsmaschinerie zu viraler RNA transkribiert, die sowohl als mRNA dient als auch als Genom, das zu Virionen verpackt wird. Diese Integration, ein Bestandteil des Lebenszyklus des Virus, wurde in vitro untersucht. Die Integrase bringt die Enden der linearen DNA in einem Ribonucleoproteinkomplex zusammen und wandelt die glatten Enden (blunt end) in überhängende Enden um. Dies geschieht über die Entfernung von je 2 Basen von jedem 3'-Ende, jeweils gegenüber einer dort konservierten Dinucleotidsequenz CA. Die Zielstellen werden hinsichtlich ihrer Sequenz willkürlich ausgewählt. Die Integrase setzt dort versetzte Schnitte, z.B. durch Trennung von 4 Basenpaaren. Die so erzeugten 5'-Enden der Ziel-DNA werden mit den verkürzten 3'-Enden der Virus-DNA verbunden, es entsteht also zunächst eine einzelsträngige Verbindung. Der dazwischen bleibende einzelsträngige Teil wird von Enzymen der Wirtszelle repariert; dabei werden die beiden überhängenden Basen des 5'-Endes der viralen DNA entfernt. Die Virus-DNA hat also bei diesem Prozeß 2 Basenpaare verloren. Der Einbau der viralen DNA erfolgt zufällig, eine erfolgreich infizierte Zelle kann bis zu 10 Kopien des Provirus enthalten. Mit der Virus-DNA gelangen auch Promotoren in die Wirtszelle, die für die Transkription des Provirus zuständig sind, aber auch Einfluß auf benachbarte Wirtssequenzen haben können. Die Integration eines Retrovirus kann eine Wirtszelle in eine Tumorzelle umwandeln, wenn bestimmte Arten von Genen durch das eingebaute Virusgenom aktiviert werden.

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