Capítulo Iv do livro – HIV-1: MOLECULAR BIOLOGY AND PATHOGENESIS. VIRAL MECHANISMS, 2ND EDITION
Kuan-Teh JEANG
Ed. Advances in Pharmacology

A TRANSCRIÇÃO DO HIV: A PROTEÍNA Tat E A CROMATINA CELULAR
ANNE GATINOL

(Tradução: Isabela Matheus)

Visão Geral do Capítulo

O pró-vírus do vírus da imunodeficiência humana de tipo 1 (HIV-1) é integrado para dentro da cromatina celular e é estruturado nos nucleossomos (OBS: nucleossomo é o conjunto do nucleotídeo junto à histona, a proteína que compõe a cromatina, um trilho de histonas se liga à fita de DNA e torna o cromossomo compacto). Os nucleossomos precisam estar desdobrados para permitir o início da transcrição. O remodelamento inicial do nucleossomo ocorre através de eventos celulares que ativam complexos de remodelação da cromatina (SEQÜÊNCIA DE HISTONAS QUE SE LIGAM À FITAS DE DNA E FORMAM AS DOBRAS, O COMPACTAMENTO DOS CROMOSSOMOS). O transativador do HIV-1, Tat, também recruta alguns destes fatores até o promotor (OBS.: sítio para o reconhecimento de inicialização da transcrição pelo primer, no caso do DNA não é mais o tRNA), incluindo SWI/SNF, a proteína de ligação p300/CREB (CBP), o fator associado ao p300/CBP (PCAF), e hGCN5. A Tat se liga ao fator positivo b de alongamento de transcrição (P-TEFb), composto de Cyclina T1 (CycT1) e da quinase 9 dependente de ciclina (CDK9), e o complexo se liga ao transativador de reação (TAR) RNA . A Tat recruta a proteína de ligação a TATA (TATA BOX É UM SÍTIO DE LIGAÇÃO DO PROMOTOR DE TRANSCRIÇÃO NOS EUCARIONTES, AS PLANTAS E NÓS INCLUÍDOS), o TBP, o TFIIB e o P-TEFb ao promotor para formar um complexo ativo de pré-iniciação (PIC) no qual a CDK9 hiperfosforila o domínio C-Terminal (OBS.:lado da proteína em que há uma carboxila e permite ligação de outro aminoácido, aqui abreviado em CTD) da RNA polimerase II (RNA PII). Este complexo PIC (complexo de pré-inicialização) é competente para disparar a partida e ativar a transcrição de alongamento. A CDK9 (é um domínio de P-TEFb) recrutada por Tat também fosforila o fator indutor de sensibilidade DRB e o fator de alongamento negativo (NELF), o qual converte de fator negativo para fator positivo no processo de alongamento. Esta atividade é preservada da iniciação da transcrição até o final do processo de alongamento.

II – INTRODUÇÃO

A produção do mRNA (RNAmensageiro) do HIV-1 a partir do pró-vírus integrado requer várias etapas que envolvem ambas as proteínas virais e celulares. A cromatina organizada em nucleossomos é transcripcionalmente inativa e requer eventos celulares para disparar o remodelamento da cromatina e o início da transcrição. Uma vez que algum mRNA do HIV-1 é produzido, ele passa por entrelaçamento/ recomposição (OBS.: splicing é o processo de remoção de íntrons do transcrito em RNA que vai maturar em mRNA. No livro “Genética um Enfoque Molecular”: A transcrição produz uma cópia fiel do filamento molde do gene. Isto significa que se o gene contiver íntrons, então o transcrito primário incluirá cópias deles. Entretanto, os íntrons precisam ser removidos, e as regiões de éxons do transcrito ligadas antes que ocorra a tradução. Este processo é chamado recomposição (splicing )... ...(a) os snRNA (small nuclear RNA) estão envolvidos na remoção de íntrons GT-AG. Sabemos há algum tempo que um tipo especial de molécula de RNA está envolvido na remoção de íntrons. Estas moléculas são chamadas de pequenos RNAs nucleares (snRNAs), que não devem ser confundidos com snoRNA e estão envolvidos no processamento de rRNA( snoRNA é smal nucleolar RNA, aquele que fica no nucléolo, a parte do núcleo celular onde são processados os rRNA, que por sua vez são os RNA que compõem os ribossomos). Após o processo de splicing, o vmRNA (RNA mensageiro viral) é exportado para o citoplasma onde é traduzido em Tat (transativador de transcrição), Rev e Nef. Estas duas proteínas Tat e voltam ao núcleo. Tat exerce suas propriedades de transativação usando os fatores de modelação da cromatina e mecanismos específicos que influenciam ambas as transcrições de iniciação e alongamento. Como conseqüência, o mecanismo global da transcrição e transativação por Tat ocorre in vivo pelas etapas seqüenciais de remodelamento da cromatina para o alongamento transcricional que requer o envolvimento de variados componentes celulares.
III- O LTR DO HIV-1 Integrado e a Cromatina Celular

A.O LTR(Long Terminal Repeat) DO HIV-1 integrado é organizado em Nucleossomos

Nucleossomos são compostos de um enrolamento de 146 pares de bases de DNA em volta de uma histona em octâmero (OBS.: um dímero multiplicado por 4?) que constitui o cerne do nucleossomo. A estrutura da cromatina pode ser alterada pelos complexos de modificação da cromatina que facilitam o desenrolamento dos nucleossomos e permitem a transcrição. Alguns complexos são dependentes de ATP e contém proteínas com o domínio da helicase ATPase , como as proteínas das famílias SWI/SNF e ISWI. Elas estão envolvidas no remodelamento do nucleossomo através da alteração da interação entre a histona e o DNA. Outros complexos, compostos de histona acetiltransferases (HATs) e histonas desacetilases (HDACs), modificam a estrutura do nucleossomo pela regulagem da acetilação da histona.
Após o HIV-1 integrar-se como DNA na cromatina celular, o pró-vírus torna-se organizado na forma de nucleossomo. A posição do nucleossomo no 5’LTR (ou do 5’LTR no nucleossomo?) tem sido intensivamente estudada e precisamente definida pela determinação dos sítios de hipersensitividade a nuclease. Nucleossomos são barreiras à transcrição, e o nucleossomo 1 (nuc 1) do HIV-1 (OBS.: o DNA do Hiv-1 fica enrolado em mais de uma histona) integrado previne a reunião do complexo de transcrição. O remodelamento do nucleossomo por complexos dependentes de ATP e complexos de acetilação da histona disparam a transcrição básica do promotor do HIV-1. Então o promotor é regulado por um largo número de ativadores de transcrição que têm acesso aos seus sítios de ligação ao DNA. A despeito da atividade desses fatores, a atividade transcricional básica do HIV é muito lenta e o transativador Tat é necessário para estimular a transcrição do genoma viral.