Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1 Морфология, жизненный цикл и патогенез ВИЧ-1 13
1.1.1 .Структура вириона 13
1.1.2 .Жизненный цикл вируса и патогенез ВИЧ-инфекции 14
1.2 Структурно-функциональная организация генома ВИЧ-1 18
1.2.1 .Нетранслируемая область 18
1.2.2 Гены и функции дополнительных белков 19
1.2.3 Гены и функции структурных белков 21
1.2.3.1 Ген pol: протеаза и обратная транскриптаза 21
1.2.3.2 Ген env: поверхностный гликопротеин gp120 24
1.3 Факторы эволюции ВИЧ-1 27
1.3.1 Ошибки репликации, рекомбинация и динамика репродукции ВИЧ-1 28
1.3.2 Естественный отбор, направляемый факторами иммунного ответа 30
1.3.3 Передача ВИЧ-1 и группы риска 36
1.4 Фармакорезистентность и тропизм ВИЧ-1 39
1.4.1 Мутации лекарственной устойчивости 40
1.4.2 Тропизм и смена используемых вирусом корецепторов 44
1.5 Филогеография ВИЧ-1 49
1.5.1 Происхождение, классификация и генетическое разнообразие вируса 49
1.5.2 География субтипов, суб-субтипов и рекомбинантных форм вируса 51
1.5.3 Эпидемия суб-субтипа А6 (IDU-A) в России 53
Глава 2. Материалы и методы 57
2.1 Объект исследования 57
2.2 Материал исследования 57
2.3 Методы исследования 58
2.3.1 Экстракция тотальной ДНК из клеток 58
2.3.2 Амплификация фрагментов генов pol и env ВИЧ-1 58
2.3.3 Электрофорез и визуализация 61
2.3.4 Очистка амплифицированных ДНК-фрагментов 61
2.3.5 Определение первичной структуры полученных ДНК-фрагментов 63
2.3.6 Биоинформатические методы 63
2.3.6.1.Редактирование и выравнивание нуклеотидных последовательностей 63
2.3.6.2 Выбор оптимальной модели замещения нуклеотидов и филогенетический анализ 63
2.3.6.3 Оценка генетического разнообразия 67
2.3.6.4/Рекомбинационный анализ и определение APOBEC-3-гипермутаций 68
2.3.6.5 Тесты на селекцию и поиск адаптивно эволюционирующих участков генов 68
2.3.6.6 Определение потенциальных сайтов гликозилирования 69
2.3.6.7 Выявление мутаций лекарственной устойчивости и предсказание тропизма 70
2.4. Статистическая обработка данных 70
Глава 3. Результаты исследования 72
3.1 Характеристика исследуемой популяции 72
3.1.1..Клинико-эпидемиологическая характеристика включенных в исследование ВИЧ-инфицированных лиц 72
3.1.2 Последовательности расшифрованных участков генома ВИЧ-1 75
3.1.3.Субтиповая принадлежность используемых образцов ВИЧ-1 и APOBEC3G-индуцированные гипермутации 76
3.2 Молекулярно-генетическая история популяций ВИЧ-1 суб-субтипа А6 в Пермском крае и Иркутской области 81
3.2.1 Время существования общего предка и демографическая история популяции ВИЧ-1 суб-субтипа А6 вируса в исследуемых регионах 81
3.2.2 Генетическое разнообразие популяций ВИЧ-1 суб-субтипа А6 в разные периоды эпидемии 86
3.3 Генетическое разнообразие и скорость эволюции суб субтипа А6 ВИЧ-1 среди инъекционных наркопотребителей и гетеросексуальных лиц в исследуемых регионах 90
3.3.1 Генетическая дифференциация и скорость эволюции 90
3.3.2 Вариация адаптивно эволюционирующих сайтов 96
3.3.3.Распространенность и локализация N-связанных сайтов гликозилирования 101
3.4 Лекарственная устойчивость и тропизм 104
3.4.1 Мутации резистентности ВИЧ-1 суб-субтипа А6 в Пермском крае и Иркутской области 104
3.4.2 Тропизм используемых в работе штаммов ВИЧ-1 суб-субтипа А6 и связь тропизма с клинико-лабораторными показателями пациентов 104
Глава 4. Обсуждение результатов 109
Заключение 122
Выводы 122
Список сокращений 125
Глоссарий 126
Список литературы 127
Приложение А 162
1. Регистрационные номера использованных в работе нуклеотидных последовательностей ВИЧ-1 162
2. Эволюционная модель замещения нуклеотидов, используемая в тестах на селекцию и для поиска адаптивно эволюционирующих участков генов 164
3. Алаймент аминокислотных последовательностей ВИЧ-1 от пациентов разных групп риска инфицирования 164
4. Графики корреляции между тропизмом ВИЧ и основными клинико лабораторными показателями пациентов 171
