Identificación de ARNs no codificantes largos que forman parte de los complejos ribonucleoprotéicos del ARNg del Virus de la Inmunodeficiencia Humana de tipo 1

Abstract

Durante las etapas tardías del ciclo replicativo, el ARN genómico (ARNg) del Virus de la Inmunodeficiencia Humana de tipo 1 (VIH-1) se ensambla en complejos ribonucleoprotéicos (mRNPs) específicos cuya composición determina su destino celular. Una vez en el citoplasma, el ARNg de VIH-1 cumple dos funciones relevantes: 1) es el mensajero a partir del cual se sintetizan las proteínas virales Gag y Gag-Pol y 2) es el genoma empaquetado en las nuevas partículas virales sintetizadas, características que lo han hecho de particular interés. Diversas proteínas virales y celulares que forman parte de los mRNPs del ARNg de VIH-1 han sido identificadas, pero poco se sabe si ARN regulatorios como los ARN no codificantes largos (ARNnc largos) son componentes de estos complejos. A pesar de que los ARNnc largos han sido identificados como importantes reguladores transcripcionales y postranscripcionales, sólo se han reportado diez que participan en la replicación de VIH-1 y, hasta la fecha, no se había identificado ninguno que forme parte de los mRNPs del ARNg. El objetivo del presente trabajo fue implementar una estrategia de captura del ARNg de VIH-1, identificar ARNnc largos asociados a este para, finalmente, determinar si alguno de ellos afecta la replicación del virus. Se desarrolló una estrategia de captura utilizando una sonda antisentido que permitió la purificación de los mRNPs del ARNg, con un enriquecimiento de aproximadamente 6000 veces a partir de Linfocitos T CD4+ infectados. Mediante ARN-seq se identificaron cuatro ARNnc largos enriquecidos en los mRNPs capturados: Linc00938, Lnc-ISL2-1, HAR1A y Lnc-TMEM105-2. HAR1A mostró bajos niveles de expresión en diversas líneas celulares y se evaluó el efecto de su sobreexpresión sobre la replicación del virus. Sin embargo, no se observó ningún cambio en los niveles de Gag y ARNg intracelulares. Este es el primer reporte de la presencia de ARNnc largos que forman parte de los mRNPs del ARNg de VIH-1. El efecto de éstos sobre el ciclo replicativo del virus es una interrogante abierta a futuras investigaciones.

During the late steps of viral replication, the Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) genomic RNA (gRNA) is assembled into specific ribonucleoprotein complexes (mRNPs) whose composition determines its cellular fate. Once in the cytoplasm, the HIV-1 gRNA fulfills two relevant functions: 1) as the messenger from which the viral proteins Gag and Gag-Pol are synthesized and 2) as the genome packaged into newly synthesized viral particles. Several viral and host proteins have been shown to be part of the mRNPs of the HIV-1 gRNA, but little is known if regulatory RNAs such as long non-coding RNAs (lncRNAs) are components of these complexes. Despite they appear as important transcriptional and post-transcriptional regulators, only ten have been related to HIV-1 replication. To date, no lncRNAs have been reported to be part of the mRNPs of HIV-1 gRNA. The aim of this work was to perform an HIV-1 gRNA capture strategy, identify lncRNAs that are associated with it and assess if any of them affect viral replication. An interactome capture strategy was developed using an antisense probe which allowed a 6000-fold enrichment of the HIV-1 gRNA from infected CD4+ T lymphocytes. By using RNA-seq, we identified four lncRNAs enriched in the capture samples: Linc00938, Lnc-ISL2-1, HAR1A and Lnc-TMEM105-2. HAR1A showed low levels of relative expression in various cell lines and the effect of its overexpression on HIV-1 replication was assessed. However, no change in intracellular Gag and mRNA levels was detected. This is the first report that shows the presence of lncRNAs in the mRNPs of HIV-1 mRNA. The effect of these lncRNAs in the replicative cycle of the virus is an interesting question that must be addressed in future investigations.