Comparative transcriptomic and proteomic analysis of HIV-1 and HIV-2 pseudovirion transduction in the early phase of viral infection

Dátum
2025
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt

Kutatásunk célja az volt, hogy elemezzük HIV-1 és HIV-2 pszeudovirionok a sejt transzkriptomjára és proteomjára gyakorolt hatását a fertőzés korai fázisára összpontosítva. Továbbá szerettük volna tanulmányozni a HIV-2 fertőzés karakterisztikáját mivel nem sok erre fókuszáló kutatás létezik. A HIV transzdukció nagyon korai fázisában jelentős változásokat észleltünk HIV-1 és HIV-2 fertőzött HEK293T sejtek között. A HIV-1 számos transzkriptum expresszióját képes volt megváltoztatni beleértve DNS javító fehérjéket, transzportereket és chaperonokat. A későbbi időpontokba a HIV-1 által befolyásolt transzkriptumok termékei többek között részt vesznek a szignalizációban, transzportban és oxidatív stresszben. Ezzel szemben a HIV-2 által megváltoztatott expressziójú transzkriptumok fontos szerepet játszanak a lipid homeosztázisban. Továbbá ahogy a korai időpontokban is észleltük a HIV-2 szignifikáns hatást gyakorolt az extra és intracelluláris mátrixot alkotó keratinokra és kollagénekre. Hogy további adatokra tegyünk szert a HIV vírusok sejtre gyakorolt hatásáról proteomikai elemzést végeztünk a transzkriptomikai analízis mellett. A nagyon korai fázisban detektált fehérjék közül öt proteint mind a HIV-1 és HIV-2 képes volt szabályozni, további kettőt csak a HIV-2 befolyásolt. Az eltérő szabályozású fehérjék többek között részt vettek az mRNS splicingban és fehérje foldingban. 12 órával a HIV-1 és HIV-2 transzdukció után összesen 17 fehérje kifejeződése változott. Ezen fehérjék szerepet játszanak az intracelluláris jelátvitelben, apoptózisban és mRNS splicingban. Továbbá az 26 órás időpontnál mindkét vírus szignifikánsan befolyásolta 117 fehérje kifejeződését, többek között mRNS spilcingban, sejt proliferációban és fehérje foldingban szerepet játszó fehérjék szintje változott. A transzduktált Jurkat sejtek elemzése további különbségeket tárt fel a két HIV között. Megállapítottuk, hogy a HIV-1 a HIV-2-höz képest több és változatosabb transzkriptumokat tudott megváltoztatni a fertőzött sejtekben. Mindkét vírus hatással volt a koleszterin bioszintézis folyamataiban részt vevő transzkriptumok expressziójára olyan érintett génekkel, mint a HMGCR és az MVD. Mindent összevetve reméljük, hogy az eredményeinkkel segíthetünk megérteni a HIV-1 és HIV-2 és a belőlük létrehozott lentivirálsi vektorok által generált komplex változásokat. Továbbá reméljük, hogy tanulmányunkkal közelebb kerülhetünk ahhoz, hogy megértsük a HIV-2 egyedi tulajdonságait.


The aim of our study was to analyze the effects of HIV-1 and HIV-2 pseudovirions on the cellular transcriptome and proteome, focusing on the early phase of infection. Furthermore, we wanted to study the characteristics of HIV-2 infection, as there is not much research focusing on that topic. At a very early stage of HIV transduction, we observed significant changes between HIV-1 and HIV-2 infected HEK293T cells. HIV-1 was able to alter the expression of several transcripts including DNA repair proteins, transporters and chaperones. At later time points, the products of the transcripts affected by HIV-1 are involved in signaling, transport and oxidative stress, among others. In contrast, transcripts with altered expression by HIV-2 play important roles in lipid homeostasis. Furthermore, as we observed at early time points, HIV-2 significantly affected keratins and collagens that make up the extracellular and intracellular matrix. To gain further insight into the cellular effects of HIV, we performed a proteomic analysis in addition to the transcriptomic analysis. Of the proteins detected at very early stages, five were regulated by both HIV-1 and HIV-2, while two were regulated only by HIV-2. The differentially regulated proteins were involved in mRNA splicing and protein folding, among others. At 12 hours after HIV-1 and HIV-2 transduction, a total of 17 proteins were altered in expression. These proteins play a role in intracellular signaling, apoptosis, and mRNA splicing. Furthermore, at 26 hours, both viruses significantly affected the expression of 117 proteins, including proteins involved in mRNA splicing, cell proliferation, and protein folding. Analysis of transduced Jurkat cells revealed further differences between the two HIVs. We found that HIV-1 was able to alter a more diverse set of transcripts in infected cells compared to HIV-2. Both viruses affected the expression of transcripts involved in cholesterol biosynthesis, with genes such as HMGCR and MVD being affected. Taken together, we hope that our results will help us understand the complex changes generated by HIV-1 and HIV-2 and the lentiviral vectors generated from them. Furthermore, we hope that our study will help us understand the unique properties of HIV-2.

Leírás
Kulcsszavak
Elméleti orvostudományok, Orvostudományok
Jogtulajdonos
URL
Jelzet
Egyéb azonosító
Forrás
Támogatás