Como o vírus da hepatite D seqüestra máquinas de replicação de host

Bandeira de pirata rasgada

Esta história faz parte de uma série maior sobre viroides e virusoides, pequenos RNAs infecciosos. É também o quinto capítulo de uma série sobre o vírus da hepatite D, um patógeno semelhante a um vírus que causa doenças humanas graves. Você pode ler os outros na Forbes ou www.williamhaseltine.com.

Todos os vírus codificam uma enzima capaz de replicar seu genoma, seja DNA ou RNA. Sem essa enzima, o vírus fica impotente - mesmo que consiga se infiltrar em uma célula hospedeira, não pode se replicar. Viróides e virusóides, incluindo hepatite D, são a exceção. Esses patógenos pequenos e circulares de RNA não codificam suas próprias enzimas de replicação. Apesar disso, eles conseguem se replicar sem problemas. Como? A resposta simples é que eles sequestram a maquinaria de replicação da célula hospedeira. Embora a maioria dos viroides e virusoides não codifiquem proteínas, o vírus da hepatite D codifica. A proteína da hepatite D — conhecida como antígeno do vírus da hepatite D (HDAg) — modifica a maquinaria celular relevante em seu próprio benefício. Em particular, ele interage com as polimerases de RNA dependentes de DNA do hospedeiro (Pol I, Pol II e Pol III). O que se segue é uma visão geral dessa estratégia e sua importância para o ciclo de vida da hepatite D (Figura 1). A compreensão dessas interações abre a oportunidade para novos medicamentos antivirais específicos para hepatite D.

FIGURA 1. Representação esquemática do ciclo de vida do vírus Delta da hepatite (HDV).

O que são polimerases de RNA hospedeiro?

As polimerases de RNA dependentes de RNA são enzimas que uma célula usa para copiar as informações do DNA para o RNA. Existem três RNA polimerases humanas, designadas RNA polimerase I, II e III.

RNA Polimerase I

A RNA polimerase I é uma grande proteína composta por 14 subunidades diferentes, conhecidas como polipeptídeos. Contribui para a divisão celular criando muitos dos componentes dos ribossomos, o mecanismo de produção de proteínas das células. Pense nos ribossomos como tradutores; à medida que atravessam uma fita de RNA, eles convertem os nucleotídeos que compõem o RNA em aminoácidos. RNA dentro, proteínas fora.

A RNA polimerase I produz esses pedaços ribossômicos — ácidos ribonucléicos ribossomais (rRNAs), para usar o termo técnico — transcrevendo um tipo especial de DNA chamado DNA ribossômico (rDNA). O RNA ribossômico transcrito pela RNA polimerase I une-se às proteínas ribossômicas para formar um ribossomo completo.

A transcrição do DNA ribossômico em RNA ribossômico pela RNA polimerase I ocorre em um subcompartimento separado do núcleo conhecido como nucléolo.

RNA Polimerase II

A RNA polimerase II também é um complexo multiproteico, formado por 12 subunidades diferentes. Cinco de suas subunidades são compartilhadas com a RNA polimerase I e III. Apesar disso, sua função é bem diferente; onde a RNA polimerase I transcreve exclusivamente o DNA ribossômico, a RNA polimerase II transcreve as seções codificadoras de proteínas do DNA comum em RNA mensageiro. Esses RNAs mensageiros são então usados ​​como modelos para a síntese de proteínas.

A transcrição do DNA pela RNA polimerase II ocorre no nucleoplasma.

RNA Polimerase III

A RNA polimerase III é a maior das três RNA polimerases, composta por 17 subunidades. Novamente, ele compartilha cinco de suas subunidades com as outras duas polimerases de RNA. E, como as outras duas polimerases, também serve para facilitar a transcrição do DNA em determinados tipos de RNA. Especificamente, ele transcreve o DNA para produzir o RNA ribossômico 5S — a única molécula de RNA ribossômico não transcrita pela RNA polimerase I — e para produzir o RNA de transferência (tRNA).

FIGURA 2. Diagrama de Venn comparando a composição de subunidades das três polimerases de RNA.

Além das já mencionadas RNA polimerases, existem mais duas (Pol IV e Pol V). No entanto, estes são encontrados exclusivamente em plantas. Como a hepatite D é um patógeno animal, as duas polimerases de RNA de plantas não são relevantes.

Interações da Hepatite D-RNA Polimerase

Lembre-se de que as polimerases de RNA dependentes de DNA geralmente tomam o DNA como molde e o convertem em uma ou outra forma de RNA. O vírus da hepatite D, no entanto, é composto exclusivamente de RNA. Isso significa que o patógeno de alguma forma se apropria das polimerases para usar o RNA como modelo - RNA para RNA, em vez de DNA para RNA. Como ele consegue esse ato de subversão?