Een sterk argument dat het nieuwe menselijke retrovirus XMRV geen laboratoriumcontaminant is, is de bevinding dat viraal DNA geïntegreerd is in chromosomaal DNA van prostaattumoren. Waarom is dit resultaat zo’n sterk bewijs van virale infectie?
Establishment van een geïntegreerde kopie van het virale genoom – het provirus – is een kritieke stap in de levenscyclus van retrovirussen. Proviraal DNA wordt getranscribeerd door cellulair RNA polymerase II om het virale RNA-genoom en de mRNA’s te produceren die nodig zijn om de replicatiecyclus te voltooien. Zonder proviraal DNA kan de retrovirale replicatie niet doorgaan.
Om proviraal DNA te produceren, wordt het retrovirale RNA-genoom door het virale enzym reverse transcriptase omgezet in dubbelstrengs DNA. Deze stap vindt plaats in het cytoplasma. De specifieke en efficiënte invoeging van het virale DNA in het DNA van de gastheercel wordt gekatalyseerd door een viraal enzym dat integrase wordt genoemd. Dit enzym herkent en knipt de twee uiteinden van het virale DNA, en de nieuwe 3′-uiteinden worden vervolgens covalent verbonden met het gastheer-DNA op verspringende knikken gemaakt door integrase.
De afbeelding hieronder toont enkele van de karakteristieke kenmerken van retrovirale integratie. Bovenaan is het niet-geïntegreerde lineaire DNA van het aviaire sarcoom/leukose virus, geproduceerd door omgekeerde transcriptie. Na voltooiing van de integratie gaan twee basenparen (AA-TT) van beide termini verloren, en wordt een doelplaats van 6 bp in het gastheer-DNA (roze) verdubbeld aan weerszijden van het proviraal-DNA. Deze doelplaats varieert in lengte van 4 tot 6 bp bij verschillende retrovirussen. Het proviraal DNA (midden) eindigt met de geconserveerde 5′-T G…C A-3′-sequentie. Het provirus dient als sjabloon voor de productie van het virale RNA-genoom (onder).
Om het proviraal DNA van XMRV te identificeren, werd genomisch DNA geïsoleerd uit prostaattumoren en werd het DNA geamplificeerd met behulp van een primer die anneed in het virale env-gen, in de buurt van het rechter LTR. Analyses van de nucleotidenvolgorde van geamplificeerde DNA’s van 14 verschillende patiënten toonden de verwachte virale CA-volgorde gevolgd door menselijk DNA. Het andere kardinale teken van retrovirale integratie – duplicatie van gastheer-DNA-sequenties die de integratieplaats flankeren – kon echter niet worden bevestigd, omdat alleen de rechter integratieplaats werd bestudeerd.
De isolatie van het volledige provirale DNA, met inbegrip van beide flankerende integratieplaatsen, van patiënten met prostaatkanker of chronisch vermoeidheidssyndroom zou extra bewijs zijn dat XMRV een virus is dat mensen infecteert.