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Estudio del ciclo de vida del VIH

La infección por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) afecta a millones de personas en todo el mundo. En la actualidad, para tratar esta enfermedad se emplean fármacos antirretrovirales que atacan a diversos elementos del virus.
Estudio del ciclo de vida del VIH
Uno de los pasos clave en el ciclo de vida del VIH es la conversión de su ARN monocatenario a ADN bicatenario complementario que se integra en el genoma del huésped. Este proceso está catalizado por la enzima transcriptasa inversa (TI), que constituye una diana terapéutica para tratar la infección por el VIH. Sin embargo, aún se desconoce el mecanismo preciso y la cinética de la TI.

En el proyecto HIV RT (Mechanics of HIV reverse transcriptase), financiado con fondos europeos, se investigó el mecanismo de acción de la TI. Para ello, se diseñaron ensayos destinados a cuantificar y analizar moléculas individuales de TI.

Los resultados mostraron que la orientación de la TI unida a los ácidos nucleicos era muy dinámica e intervenían transiciones de desplazamiento e inversión (flipping and sliding). La unión de la TI a los ácidos nucleicos se debilitaba notablemente en solución fisiológica y se reforzaba en condiciones de concentraciones elevadas de macromoléculas («crowded»). Las proteínas unidas al ADN experimentan reestructuraciones, lo que permite a las macromoléculas reorientarse en diferentes configuraciones e iniciar distintas actividades catalíticas. Estas transiciones se asocian con el procesamiento del tracto de polipurina, una secuencia que actúa de cebador en la transcripción inversa.

Además, se estudió el proceso de síntesis de desplazamiento en la hebra, en la que la TI desenrolla un ácido nucleico de doble hélice para copiar el código genético. A fin de determinar el mecanismo utilizado en este proceso, se calculó la elongación de la TI frente a una serie de estructuras dobles.

El índice de replicación del ADN dependía en gran medida de la estabilidad termodinámica y el contenido de la estructura central de la estructura doble. Un descubrimiento sorprendente fue que la TI se conectaba con la hebra de ácido nucleico codificante. En conjunto, estos resultados sugieren que la TI emplea un mecanismo activo para desenrollar el material genético, algo así como una helicasa de ADN.

Desde un punto de vista terapéutico, se espera que los datos obtenidos en este estudio contribuyan al diseño de nuevos medicamentos mediante el análisis de la capacidad de los nuevos fármacos para intervenir en los procesos de síntesis por desplazamiento e inversión.

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Palabras clave

VIH, antirretrovirales, ARN, transcriptasa inversa, TI VIH
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