2) замедляет эволюцию вируса
3) не отражается на генетическом полиморфизме ВИЧ
4) является основным источником разнообразия ВИЧ
Рекомбинация ВИЧ происходит преимущественно в процессе обратной транскрипции. Вирион содержит две копии геномной одноцепочечной РНК, и обратная транскриптаза при синтезе провирусной ДНК может переключаться с одной матрицы на другую. Если вирусная частица образована при совместном инфицировании клетки генетически различающимися вариантами ВИЧ, такое переключение приводит к формированию мозаичного генома, объединяющего участки обоих вариантов.
За счёт рекомбинации уже возникшие мутации могут быстро собираться в одном геноме. Это ускоряет адаптацию вирусной популяции к иммунному давлению, изменениям клеточной мишени и антиретровирусной терапии; например, рекомбинация способна объединить мутации устойчивости к нескольким препаратам. Особенно существенен этот процесс при коинфекции или суперинфекции различными вариантами ВИЧ, когда повышается вероятность образования гетерозиготных вирионов.
Рекомбинация не считается единственным или универсально основным источником генетического разнообразия ВИЧ. Первичные генетические изменения преимущественно возникают из-за высокой частоты ошибок обратной транскриптазы, а рекомбинация перераспределяет уже существующие варианты и ускоряет их комбинирование в условиях отбора. Поэтому её правильнее рассматривать как фактор ускорения эволюции и повышения адаптивного потенциала вируса.
| Процесс или фактор | Молекулярный механизм | Влияние на популяцию ВИЧ |
|---|---|---|
| Ошибки обратной транскриптазы | Внесение нуклеотидных замен, делеций и вставок при синтезе ДНК | Основной источник первичных мутаций и формирования квазипопуляции вируса |
| Рекомбинация | Переключение обратной транскриптазы между двумя РНК-матрицами одного вириона | Создание мозаичных геномов и ускорение объединения адаптивных мутаций |
| Гетерозиготный вирион | Упаковка двух генетически различающихся копий РНК при коинфекции или суперинфекции | Повышение вероятности эффективной рекомбинации |
| Лекарственный отбор | Подавление чувствительных вариантов при неполной супрессии репликации | Накопление и комбинирование мутаций устойчивости к антиретровирусным препаратам |
| Иммунный отбор | Преимущественное размножение вариантов, избегающих распознавания антителами и цитотоксическими Т-лимфоцитами | Ускорение антигенной изменчивости и персистенции инфекции |
| Генетический дрейф и бутылочное горлышко | Случайное изменение частот вариантов и выбор ограниченного числа вирусов при передаче | Изменение структуры популяции независимо от адаптивной ценности мутаций |
| Клиническое значение рекомбинации | Формирование геномов с сочетанием участков разных вариантов ВИЧ | Потенциальное изменение тропизма, чувствительности к терапии и иммунологической ускользаемости |
Рекомбинация особенно значима для ВИЧ из-за высокой скорости репликации и наличия двух копий РНК в каждом вирионе. Она не заменяет мутационный процесс, а взаимодействует с ним и естественным отбором. В результате вирусная популяция сохраняет высокую генетическую неоднородность и способна быстро приспосабливаться к внешнему давлению. Эффективная комбинированная антиретровирусная терапия подавляет репликацию и тем самым снижает вероятность появления новых рекомбинантных вариантов.