Композиционная специфичность интеграции вирусов Т-клеточной лейкемии человека типа I и иммунодефицита человека типа 1 в геном человека

Abstract

Проанализировано распределение интегрированных провирусов HTLV-I (вирус Т-клеточной лейке­мии человека типа 1) и HIV-I (вирус иммунодефицита человека типа 1) в геноме пациентов с различными проявлениями и стадиями инфекции, используя новую методику фракционирования ДНК в пологом градиенте CsCl в присутствии двух маркеров плавучей плотности. Основные пики распределения GC-богатых последовательностей HTLV-I в 18 исследуемых случаях были локали­зованы в GC-богатых (> 44 % GC) участках генома человека, составляющих 30 % генома и содержащих транскрипционно активные провирусы HTLV-I. У пациентов с Т-клеточной лейкемией (ATL) вирусные последовательности не были обнаружены в участках генома, GC-состав которых ниже 44 %. Более широкое и мультимодальное распределение HTLV-I (в районе 38–54,8 % GC) установлено для пациентов с тропическим спастическим парапарезом (TSP/HAM) и асимптоматических вирусоносителей. GC-бедные провирусы HJV-1 обнаружены как в GC-бедных, так и в GC-богатых компартментах геномов 27 пациентов с разным уровнем виремии. Для пациентов с высоким уровнем вирусной продукции показано более высокое содержание последовательностей HIV-1 в GC-бедных участках генома. Полученные результаты свидетельствуют о неравномерном распределении in vivo интегрированных провирусов в компартментах генома клетки и в более широком диапазоне, чем in vitro.

Проаналізовано розподіл інтегрованих провірусів HTLV-I (ві­рус Т-клітинної лейкемії людини типу І) і HIV-1 (вірус имунодефіщіту людини типу 1) в геномі пацієнтів з різними проявами та стадіями інфекції, використовуючи нову мето­дику фракціонування ДНК у пологому градієнті CsCl у присут­ності двох маркерів плавучої густини. Основні піки розподілу GC-багатих послідовностей HTLV-I у 18 досліджуваних випад­ках були локалізовані в GC-багатих (>44 % GC) ділянках геному людини, які складають ЗО % геному і містять транс­крипційно активні провіруси HTLV-I. У пацієнтів з Т-клітинною лейкемією (ATL) вірусних послідовностей не було виявлено в ділянках геному, GC-склад яких нижче від 44 %. Більш, широкий і мультимодальний розподіл HTLV-I (у межах 38–54,8 % GC) встановлено в лімфоцитах пацієнтів з тропічним спастичним парапарезом (TSP/HAM) та в асимптоматичних вірусоносіїв. GC-бідні провіруси HIV-1 виявлено як у GC-бідних, так і в GC-багатих компартментах геномів 27 пацієнтів з різним рівнем віремії. Для пацієнтів з високим рівнем вірусної продукції показано вищий вміст послідов­ностей H1V-1 в GC-бідних ділянках геному. Отримані резуль­тати свідчать про нерівномірний розподіл in vivo інтегро­ваних провірусів в компартментах геному клітини та в більш широкому діапазоні % GC, ніж in vitro.

Localization of HTLV-1 (human T-cell leukemia virus type I) and H1V-1 (human immunodeficiency virus type 1) proviral sequences in compositional compartments of genomes of patients with different manifestation of infection have been studied by a new technique of centrifugation in shallow CsCl gradients with two buoyant density markers. The major peaks of distribution of GC-rich HTLV-I sequences in genomes of 18 patients were centered at GC-rich (> 44 % GC) regions of the human genome which usually account 30 % of the genome and contain transcriptionally active HTLV-I sequences (Zoubak et al. (1994) Gene 143, 155–163). In the case of patients with T-cell leukemia (ATL) viral sequences were not found below 44 % GC. Patients with TSP/HAM and asymptomatic carriers had a broader and multimodal distribution of HTLV-I (at 38–54,8 % GC) with minor peaks in GC-poorer regions. GC-poor HIV-1 proviruses were found in both GC-poor and GC-rich compartments of genomes of 27 patients with different levels of virus production. More intense peaks were centered at GC-rich regions for the patients with lower virus load. These results have revealed that the distribution of integrated proviruses in vivo is nonuniform in the compositional compartments of cell genome and broader than in vitro.