Ретровирусы содержат две идентичные молекулы геномной РНК и РНК-зависимую ДНК-полимеразу (обратную транскриптазу, ревертазу). Ретровирусы выделены от множества видов животных и проявляют разнообразный спектр патогенного потенциала. Семейство включает вирусы 7 родов: альфа-, бета-, гам
ма-, дельта-, эпсилонретровирусы, лентивирусы и спумавирусы. Семейство включает вирусы, патогенные для человека и многих видов животных.
Большинство ретровирусов обладают выраженным тропизмом к клеткам лимфоретикулярной и гемопоэтической системы. Ретровирусы у специфических для них видов животных встречаются повсеместно. В борьбе с ретровирусными инфекциями основной мерой является предотвращение передачи вируса [954].
Вирионы ретровирусов представляют собой округлые оболочечные частицы диаметром 80-100 нм, обладающие уникальной трехслойной структурой. Центральная часть вириона представлена нуклеопротеиновым комплексом, который включает около 30 молекул ревертазы и имеет спиральную симметрию. Эта структура окружена икосаэдрическим капсидом диаметром около 60 нм, покрытым оболочкой, происходящей из мембраны клетки, от которой отходят глико- протеиновые пепломеры. Лентивирусы имеют на поверхности примерно 72 шишкоподобных пепломера длиной около 10 нм с яйцевидным концевым уплотнением.
Ретровирусы имеют диплоидный геном, представляющий инвертированный димер из двух молекул линейной позитивной полярности, оцРНК; каждая молекула содержит 7-11 тн и имеет полиА последовательность на З'-конце и КЭП- структуру на 5'-конце. Детальная организация геномов разных ретровирусов широко варьирует.
Геном ретровирусов уникален в следующих отношениях:

1. является единственным диплоидным;
2. вирусная РНК синтезируется и изменяется с помощью механизма, изменяющего клеточную мРНК;
3. это единственный геном, связанный со специфическим переносом функции РНК целиком к первичной репликации;
4. это единственная оц(+)РНК, которая не является мРНК вскоре после инфекции;
5. это единственный геном, кодирующий обратную транскриптазу, которая сама по себе уникальна.

Среди многих своих функций обратная транскриптаза служит в качестве РНК -зависимой ДНК полимеразы, а ДНК-зависимая ДНК полимераза, интег- раза и РНКаза, каждая в меру своей определенной функции, представляют различную часть белковой молекулы. Геном недефектных ретровирусов содержит три разных гена, каждый из которых кодирует два и более белка. Gag ген кодирует вирионные коровью белки, pol ген кодирует обратную транскриптазу, a env ген кодирует вирионные пепломерные белки. Геном кодирует также несколько определенных вирионных компонентов.
Геном быстро трансформирующих ретровирусов содержит четвертый ген — вирусный онкоген (v-onc). Присутствие онкогена обычно связано с делецией в другом месте генома, обычно в env гене, так что большинство v-onc содержащих вирусов не способны синтезировать полностью оболочку и поэтому являются
дефектными по репликации. Они всегда находят связь с недефектньщи вирусами, которые реплицируются полностью и функционируют в качестве помощников. Вирус саркомы Рауса является исключением. Его геном содержит вирусный онкоген v-src и также полные gag, pol и env гены, и поэтому является репликативнокомпетентным.
Кроме генов gag, pol и env, общих для всех ретровирусов, лентивирусы кодируют еще несколько других «дополнительных» генов. К ним относятся:

1. tat ген, который кодирует трансактиватор, связанный с клеточными факторами, повышающими эффективность трансляции клеточной РНК полимеразы, главным образом за счет преждевременной остановки транскрипции;
2. rev ген кодирует белок, который связан с удлинением РНК транскриптов и их перемещением из ядра в цитоплазму, обеспечивая полный путь мРНК для трансляции;
3. nef ген, который не требуется для репликации вируса в культуре лимфоцитов, но важен для репликации в макрофагах и для развития болезни, вызванной вирусом иммунодефицита обезьян у обезьян резус; nef белок регулирует экспрессию клеток СД4 и образование ИЛ-2 и может изменять активацию клеток мишеней в организме;
4. vif ген кодирует белок (фактор инфекционное™ вирусов), который необходим для некоторых стадий вирусного морфогенеза, связанных с инфекцион- ностью.

Vpu, vpr и vpx найдены в лентивирусах приматов. Vpu способствует созреванию вирусных гликопротеинов и освобождению вирионов почкованием; Vpr - слабый активатор транскрипции; Vpx, по-видимому, способствует репликации в Т-лимфоцитах и макрофагах.
При продуктивной инфекции вирионы формируются и освобождаются почкованием через плазматическую мембрану. Некоторые ретровирусы вызывают образование опухолей.
Спумавирусы являются необычными ретровирусами во многих отношениях. Они выделены от человека, обезьян, КРС, кошек, морских львов и хомяков. Они представляют проблему, когда контаминируют клеточные культуры, но их связь с заболеваниями неизвестна. Существует мнение, что пенящие вирусы ближе стоят к ДН К гепаднавирусам [969].
Эндогенный ретровирус свиней (PERV) найден у всех исследованных пород свиней. Известны три субгруппы этого вируса: А, В и С [641]. Все свиньи содержат множественные провирусы (около 50) в своем геноме. PERVлатентно инфицирует многие культуры клеток свиньи и, реже, человека. Патогенность этого вируса не установлена [1488, 1584].
Онковирусы, в отличие от лентивирусов, реплицируются в делящихся клетках. В составе ретровирусов обнаружено 11—13 белков. Часть из них локализована в сердцевине, а главный внутренний белок Р27 - Р30 - в мембране, окружающей РНК. В составе липопротеиновой оболочки 2—5 гликопротеинов, из которых более крупный образует головку шипика и является главным компо
нентом оболочки, а более мелкие белки образуют отросток, погруженный в билипидный слой. Различные белки ответственны за групповую и типовую специфичность. Подгрупповые и типоспецифические антигены связаны с наружными гликопротеинами и выявляются в PH, РСК, ИФ и РИД. Группоспецифические антигены связаны с белками сердцевины. Их обнаруживают в РСК, ИФ и РИД. Главный внутренний белок Р27 — РЗО — основной группоспецифический антиген, общий для всех ретровирусов птиц или млекопитающих, относящихся к одной группе [24].
Согласно предложенной ранее номенклатуре структурные белки ретровирусов обозначали следующим образом: МА — матриксный, СА — капсидный, NC — белок нуклеокапсида, SU — поверхностный, ТМ — трансмембранный, PR — про- теаза, RT - ревертаза, IN — белок интеграции [934а].
Гликопротеины ретровирусов обладают антигенными детерминантами, которые определяют индивидуальную специфичность каждого вируса. Белки наружной оболочки участвуют в различных взаимодействиях вируса и клетки. С ними связаны такие феномены, как круг хозяев, тканевая специфичность, адсорбция вириона и его проникновение в клетку, специфичность интерференции, индукция синтеза нейтрализующих антител и протективные свойства. Антитела к поверхностным гликопротеинам обладают нейтрализующей активностью. Структурной организацией гликопротеины ретровирусов принципиально не отличаются от гликопропротеинов других оболочечных вирусов. Особенно большое сходство обнаружено в случаях, когда N-концевой домен гликопротеина экспонирован на поверхности вириона.
В состав наружного слоя оболочки вирионов онковирусов птиц входят два гликопротеина (gp85, gp37), соединенные друг с другом дисульфидной связью и присутствующие в виде гетеродимера на вирусной оболочке. Образуются они в результате протеолиза белка предшественника 95 env [1240]. Круг хозяев вируса саркомы Рауса определяет gp85. В оболочке вирионов онковирусов мышей обнаружен один основной гликозилированный полипептид (gp70) и два минорных полипептида — р 15 и р 12, образующиеся в результате протеолиза первичного продукта трансляции с молекулярной массой 90 кД.
В структуре вируса лейкоза крупного рогатого скота (ВЛКРС) обнаружено шесть основных белков с молекулярной массой от 10 до 51 кД (plO, р12, pi 5, р24, gp30 и gp51) [1556]. Четыре негликозилированных белка (рЮ, р12, р15 и р24) составляют сердцевину вириона, причем белок р24 присутствует в наибольшем количестве. Два наиболее крупных белка являются гликопротеинами, один из которых (р51) расположен на поверхности вириона, другой (gp30) является трансмембранным. Вирус обладает выраженной антигенной активностью и индуцирует синтез нейтрализующих и комплементсвязывающих антител. Он агглютинирует эритроциты мышей. За инфекционность и гемагглютинирующую активность ответственен gp51 [1515]. В gp5l выявлено три эпитопа, ответственных за нейтрализацию вируса, что представляет интерес при изготовлении субъ- единичной вакцины. Наиболее важным, нейтрализующим эпитопы гликопроте
ина gp51, является участок, соответствующий аминокислотным остаткам 78—92 [1258]. Поли- и моноклональные антитела против gp51 обладают вируснейтрали- зующей активностью [1181], подавляют синцитий, образующую активность вируса, препятствуют его выходу из клеток и вызывают лизис инфицированных клеток в присутствии комплемента. Антитела к р24 такими свойствами не обладают [1181]. Возможно, что фузогенная активность вируса является совместной функцией белков gp51 и трансмембранного gp30.
Ретровирус аденоматоза легких овец (АЛО), в отличие от многих других ретровирусов, трансформирует эпителиальные клетки — секреторные пневмоциты и бронхиолярные эпителиальные клетки. Различают два генотипа вируса: африканский (тип 1) и северо-американский/европейский (тип 2). Ген env вируса АЛО обладает способностью трансформировать фибробласты КЭ и грызунов в культуре клеток. В геноме овцы обнаружены эндогенные ретровирусные последовательности, очень сходные с нуклеотидными последовательностями генома вируса АЛО [57].
Внеклеточный вирус лентивирусов овец не заражал фиброэндотелиальные клетки овец, которые легко заражались при контакте с инфицированными макрофагами [1419].
В структуре вирусов лейкоза кошек различают белки, связанные с сердцевиной (рЮ, р12, р 15 и р27), и два оболочечные - гликозилированный — 70 кД (gp70) и негликозилированный — 15 кД (р 15) [1715]. Кроме того, различают ви- русспецифические антигены, экспрессируемые на поверхности инфицированных клеток. Гликопротеин gp70 содержит единственный нейтрализующий эпитоп [1715]. Нейтрализующие антитела к этому гликопротеину контролируют латентное инфицирование вирусом лейкоза, вызывая его элиминацию из организма кошек. Вирусы лейкоза кошек подгрупп А, В и С различают по структуре главного гликопротеина оболочки gp70.
Лентивирусы относятся к неонкогенным ретровирусам. Они сходны между собой по морфологии вирионов, антигенным свойствам, организации генома, последовательности нуклеотидов, клеточному тропизму и патогенезу. Клетками- мишенями в организме хозяина в основном являются моноциты-макрофаги. Ограниченное размножение вируса происходит даже при отсутствии клинических признаков [1169].
Лентивирусы могут вызывать как литическую, так и персистентную форму инфекции с длительным латентным периодом. Особенностью инфекции является образование ВН-антител с низкой активностью (или они вообще не образуются). Другие вирусспецифические антитела формируются нормально. Для лентивирусов характерна быстрая вариабельность генома. При серийном размножении вируса инфекционной анемии лошадей в культуре макрофагов мутации происходят во многих генах [1716].
Прототипом подсемейства является вирус мэди-висна овец, вызывающий заболевание с инкубационным периодом до одного года. Различают два варианта вируса мэди-висна.
Штаммы мэди характеризуются высоким тропизмом к тканям легких и вызывают пневмонию овец, а штаммы висна с высоким тропизмом к нервной ткани вызывают энцефаломиелит. Однако эти различия не абсолютны. Филогенетический анализ лентивирусов мелких жвачных показал возможность межвидовой трансмиссии этих вирусов [ 1714J. Вирус мэди-висна содержит четыре основных белка: gpl 35, рЗО, р 16 и р14 [1283].
В структуре вируса инфекционной анемии лошадей (ИАЛ) обнаружено шесть основных белков с молекулярной массой от 9 до 90 кД и четыре минорных полипептида. В состав наружного слоя оболочки вирионов входят два гликопротеина — gp90 и gp45 [837], не связанные между собой дисульфидными связями. С-концевой участок gp90 и N-концевой участок gp45 вируса ИАЛ являются высококонсервативными и иммунодоминантными областями. Антигенные детерминанты для индукции ВН-антител расположены в гипервариабельной области gp90 [1225]. Основная иммунная реакция хозяина направлена против высокоантигенного домена, представленного 83 аминокислотными остатками на С-конце главного сердцевинного белка р26 [487].
Поверхностный гликопротеин gp 135 вируса артрита-энцефалита коз формируется в результате посттрансляционной модификации гликозилированного gpl55 [4796]. Клеточный тропизм вируса артрита-энцефалита не ограничивается лимфоцитами и макрофагами [1720]. Установлена частичная гомология генома вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) с геномами лентивирусов домашних животных: мэди-висна, артрита-энцефалита коз и ИАЛ. Наиболее выраженная гомология обнаружена с геномом вируса мэди-висна [723]. Вирус иммунодефицитоподобного заболевания крупного рогатого скота генетически и антигенно родственен ВИЧ-1 [1014], а вирус иммунодефицита кошек (FIV) вызывает заболевание кошек, напоминающее СПИД.
Для ретровирусов характерна высокая изменчивость генома. Она может быть связана как с иммунологическим давлением на антигенные участки белков, так и с высокой частотой спонтанных мутаций в геноме вируса.
Это касается и лентивирусов, у которых ген, кодирующий нейтрализующие эпитопы поверхностных белков, подвержен частым мутациям. По частоте мутаций лентивирусы превосходят в 100—1000 раз другие РНК-содержащие вирусы, что позволяет им преодолевать иммунную защиту организма. Низкий аффинитет нейтрализующих антител к лентивирусам и персистенция их в макрофагах — главное препятствие в вакцинопрофилактике вызываемых ими заболеваний.
Природа механизма антигенных вариаций при персистентной ретровирусной инфекции хорошо прослеживается на модели вируса ИАЛ. Большое разнообразие антигенных вариантов вирусов ИАЛ может генерироваться в организме инфицированных животных [1224]. Существенная изменчивость генов поверхностных гликопротеидов gp90 и gp45 вируса ИАЛ обнаружена в процессе инфекции одного животного. Изоляты, выделенные с интервалом в две недели, антигенно различались между собой [825], белки сердцевины при этом не изменились [1224]. Изменения в гене env в процессе персистирующей инфекции
приводят к изменению антигенных свойств белков оболочки вируса ИАЛ и его вариабельности [837]. Антигенный дрейф вируса был связан с потерей двух эпитопов на gp90 [1351]. Учитывая, что гены поверхностных белков лентивирусов обладают гипервариабельными участками, при создании вакцин против этих вирусов необходимо иметь иммуногены, индуцирующие образование широкого спектра нейтрализующих антител. Большие надежды в этом плане связывают с биотехнологией.