1   Structural  Virology   Lecture  8   Pavel  Plevka   2   Retroviridae   3   Reverse  transcriptases   Murine  leukemia  virus  (MLV)       ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   4   5   Reverse  transcriptase   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   6   7   Retrovirus  RNA  and  DNA  forms  of  genome   8   Reverse  transcripQon   of  retrovirus  genome   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   9   Genomes  inside  virion   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   10   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   11   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   12   13   14   Virion  and  genome  organizaQon   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   15   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   16   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   17   Kissing  RNA   loops   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   18   The  HIV  trans-­‐acQvaQon  response  (TAR)  element  is  an  RNA  element  which  is   known  to  be  required  for  the  trans-­‐acQvaQon  of  the  viral  promoter  and  for  virus   replicaQon.  The  TAR  hairpin  is  a  dynamic  structure[1]  that  acts  as  a  binding  site  for   the  Tat  protein,  and  this  interacQon  sQmulates  the  acQvity  of  the  long  terminal   repeat  promoter.[2]     Further  analysis  has  shown  that  TAR  is  a  pre-­‐microRNA  that  produces  mature   microRNAs  from  both  strands  of  the  TAR  stem-­‐loop.[3]  These  miRNAs  are  thought   to  prevent  infected  cells  from  undergoing  apoptosis  by  downregulaQng  the  genes   ERCC1  and  IER3.[4]   19   Retrovirus  transcripQon  start  and  terminator?   20   Retrovirus  transcripQon   21   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   22   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   23   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   24   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   25   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   26   SRC   27   28   29   30   31   32   Early  transcripQon   33   FuncQons  of  Tat  and  Rev   Tat  –  translaQon  of  whole  genome   Rev  –  transport  of  mRNAs  to  cytoplasm   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   34   35   36   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   37   38   Virion  assembly   39   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   40   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   41   HIV  infecQon  -­‐  AIDS   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   42   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   43   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   44   Learning  outcomes   •  describe  the  retrovirus  virion   •  describe  the  main  features  of  the  retrovirus   genome   •  explain  the  main  features  of  the  retrovirus   replicaQon  cycle     •  give  examples  of  retroviruses  and  explain  their   importance   •  discuss  endogenous  retroviruses   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   45   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   46   Learning  outcomes   •  explain  the  importance  of  HIV   •  describe,  with  the  aid  of  a  labelled  diagram,  the  HIV-­‐1   virion   •  describe  the  HIV-­‐1  genome   •  write  an  illustrated  account  of  the  replicaQon  cycle  of   HIV-­‐1   •  discuss  the  variability  of  HIV-­‐1   •  discuss  the  effects  of  HIV  infecQon  on  the  host   •  evaluate  approaches  to  the  prevenQon  of  HIV   transmission   47   Hepadnaviruses  and  other  reverse  transcribing  DNA  viruses   48   World  distribuQon  of  HepaQQs  B   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   49   HepaQQs  B  virion  structure   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   50   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   51   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   52   HBV  transcripts   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   53   HepaQQs  B  genome  organizaQon   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   54   HBV  S,  M,  L  proteins   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   55   56   57   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   58   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   59   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   60   61   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   62   •  explain  the  importance  of  HBV   •  describe  the  HBV  virion  and  non-­‐infecQous   parQcles   •  outline  the  main  features  of  the  HBV  genome   •  describe  the  HBV  replicaQon  cycle   •  evaluate  means  of  prevenQng  and  treaQng   HBV  infecQon   Learning  outcomes   ©  2012  John  Wiley  &  Sons  Ltd.   www.wiley.com/college/carter   63