Náttúrufræðingurinn - 2015, Blaðsíða 43

43
Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
myndun tengdist beint virkni ens-
ímsins og að allar retroveirur hlytu
að valda æxlisvexti. Engar vís-
bendingar fundust þó um að mæði-
visnuveirusýking orsakaði æxlis-
myndun í dýrum45 eða ummyndun
frumna í frumurækt með langvar-
andi sýkingu.46 Retroveirur sem
eru ekki æxlismyndandi en valda
hæggengum bólgusjúkdómum
í dýrum og frumuskemmdum í
frumurækt voru árið 1975 flokk-
aðar sem sérstakur undirflokkur
og nefndar lentiveirur.47 Nafnið
vísar til kenningar Björns Sigurðs-
sonar um hæggenga smitsjúkdóma
en lentus merkir hægur á latínu.
Mæði-visnuveira var fyrsta þekkta
lentiveiran en árið 1976 fannst öf-
ugumriti í veiru sem veldur smit-
andi blóðsjúkdómi í hestum (e.
equine infectious anemia virus) og
árið 1980 var einangruð veira sem
veldur hæggengri liða- og heila-
bólgu í geitum48 (e. caprine arthri-
tis-encephalitis virus) og reyndist
náskyld mæði-visnuveiru. Allar
voru þessar veirur flokkaðar
sem Lentivirinae-ættkvísl af ætt
Retrovirideae. Mæði-visnuveira var
lengi þekktasta lentiveiran og talin
frumgerð (prototype) eða einkennis-
veira ættkvíslarinnar.
Skyldleiki mæði-visnu-
veiru við aðrar
dýraveirur
Rafeindasmásjármyndir af visnu-
og mæðiveiru líktust mjög myndum
af veirum sem valda hvítblæði og
æxlisvexti í músum og hænsnum
og voru mikið rannsakaðar á ár-
unum um og eftir 1960. Þótt vitað
væri með vissu að erfðaefni þessara
veira væri RNA sýndu tilraunir
að 5-brómódeoxýúridín (BUDR),
sem hindrar nýmyndun DNA, og
aktínómýsín D, sem hindrar um-
ritun DNA í RNA, komu í veg fyrir
fjölgun þeirra.35 Af þessu var dregin
sú ályktun að DNA tæki þátt í
fjölgunarferlinu.36 Sams konar til-
raunir sýndu virkni DNA-hindra
í fjölgunarferli mæði-visnuveiru,37
sem studdi þá tilgátu að hún væri
skyld RNA-æxlisveirum.33,38 Til-
raunirnar sýndu að virkni BUDR
var mest snemma í fjölgunarferlinu
sem benti til að þá yrði nýmyndun
á nauðsynlegu DNA. Aktínómýsín
D var hins vegar virkt á síðari
hluta ferlisins sem var vísbending
um að þá ætti sér stað umritun
DNA í RNA. Skyldleiki við RNA-
æxlisveirur var staðfestur árið 1968
þegar einþátta 70S RNA var ein-
angrað úr hreinsuðum visnuveiru-
ögnum.39 Rannsóknir á prótínum
mæði-visnuveiru sýndu ennfremur
að þau líktust prótínum RNA-
æxlisveira.40
Mæði-visnuveira er
retróveira
Á árunum um og eftir 1960 var
mikið um það rætt hvernig RNA-
veira gæti breytt heilbrigðri frumu
í æxlisfrumu, jafnvel í frumurækt.
Howard Temin setti fram þá til-
gátu að RNA-æxlisveirur umrituðu
RNA-erfðaefni sitt í DNA í sýktum
frumum. Þetta var byltingarkennd
tilgáta á þeim tíma en sannaðist
árið 1970 þegar ensím sem hvatar
slíka umritun var einangrað úr
hreinsuðum veiruögnum Rous-
sarkmeinsveiru.41,42 Þá var leitt í
ljós hið flókna fjölgunarferli RNA-
æxlisveira þar sem RNA-þáttur
veirunnar er umritaður í tvíþátta
DNA, sem er innlimað í erfðaefni
hýsilfrumunnar, en síðar umritað
aftur í veiru RNA af umritunarens-
ími frumunnar. Þetta skýrði virkni
BUDR snemma í fjölgunarferlinu og
virkni aktínómýsín D síðar í ferlinu.
Ensímið sem hvatar umritun á RNA
í DNA var nefnt reverse transcriptase
eða öfugumriti. Uppgötvun þessi
sýndi að höfuðkennisetning sam-
eindalíffræðinnar var ekki algild,
en þar segir að upplýsingaflæði
erfðaefnisins sé í eina átt, frá DNA
til RNA til prótíns. Nú hafði sann-
ast að í veirusýktum frumum gat
flæðið verið frá RNA til DNA. Fyrir
þessa uppgötvun fékk Temin Nóbels-
verðlaun í lífeðlis- og læknisfræði
árið 1975, ásamt David Baltimore.
Það er sameiginlegt öllum RNA-
æxlisveirum að hafa öfugumrita. Þær
voru kallaðar retroveirur og flokk-
aðar í ætt Retroviridae. Öfugumriti var
einangraður úr visnuveiru sumarið
1970 og lýst í grein sem kom út þá
um haustið.43 Ári seinna fannst ens-
ímið í mæðiveiru.44 Mæði-visnuveira
var því flokkuð með retroveirum.
Mæði-visnuveira var
fyrsta lentiveiran
Þegar öfugumriti fannst í RNA-
æxlisveirum var talið að æxlis-
9. mynd. Belgir með tvöfaldri himnu myndast við knappskot frá frumuhimnu og virðast um-
breytast í visnuveiruagnir. Endurprentað með leyfi Elsevier.27 – Budding from the cell membra-
ne of double-walled spherical bodies which seem to be transformed into visna virus particles
with a dense central core. Reprinted with kind permission from Elsevier.27