ロングターミナルリピート

ロングターミナルリピート（LTR）は、真核生物ゲノムにおいて、レトロトランスポゾン、内在性レトロウイルス、またはレトロウイルスプロウイルスを形成する一連の遺伝子または偽遺伝子の両端に存在する、数百塩基対の長さの同一のDNA配列のペアです。すべてのレトロウイルスゲノムはLTRに挟まれていますが、LTRを持たないレトロトランスポゾンもいくつか存在します。通常、一対のLTRに挟まれた要素は、逆転写酵素とインテグラーゼをコードし、要素をコピーしてゲノムの別の場所に挿入することを可能にします。このようなLTRに挟まれた要素のコピーは、ゲノム中に数百回または数千回見つかることがよくあります。LTRレトロトランスポゾンは、ヒトゲノムの約8%を占めています。^{[ 1 ]}

最初のLTR配列は、1977年と1980年にAP CzernilofskyとJ. Shineによって発見されました^{。[ 2 ] [ 3 ]}

LTRに挟まれた配列は部分的にRNA中間体へと転写され、続いて逆転写によって相補的DNA （cDNA）となり、最終的に完全なLTRを持つ二本鎖DNA（dsDNA）へと変換される。その後、LTRはLTR特異的インテグラーゼを介して、宿主染色体の別の領域へのDNAの組み込みを媒介する。

ヒト免疫不全ウイルス（ HIV ）などのレトロウイルスは、この基本的なメカニズムを利用している。

5' LTRと3' LTRは挿入時に同一であるため、対になったLTRの違いを利用して、古代レトロウイルス挿入の年代を推定することができる。この年代推定法は古ウイルス学者によって使用されているが、遺伝子変換や相同組換えなどの交絡因子を考慮に入れていない。^{[ 4 ]}

HIV -1 LTR は 634 bp ^{[ 5 ]}の長さで、他のレトロウイルスLTR と同様に、U3、R、および U5 領域に分割されています。U3 と U5 は、転写因子部位と LTR 活性およびウイルス遺伝子発現への影響に基づいてさらに細分化されています。逆転写の多段階プロセスにより、U3、R、および U5 領域からなる 2 つの同一の LTR がプロウイルス DNA の両端に配置されます。LTR の両端は、その後、プロウイルスの宿主ゲノムへの組み込みに関与します。プロウイルスが組み込まれると、5' 末端の LTR はレトロウイルスゲノム全体のプロモーターとして機能し、3' 末端の LTR は新生ウイルス RNA のポリアデニル化を提供し、HIV-1、HIV-2、および SIV では、アクセサリタンパク質Nefをコードします。^{[ 6 ]}

遺伝子発現に必要なシグナルはすべてLTRに存在します。エンハンサー、プロモーター（転写エンハンサーまたは調節エレメントの両方を持つことができます）、転写開始（キャッピングなど）、転写終結、ポリアデニル化シグナルです。^{[ 7 ]}

HIV-1の5'UTR領域は、機能的および構造的な違いに基づいて、いくつかのサブ領域に分類されている。

• TAR（トランス活性化応答エレメント）は、ウイルス蛋白質との相互作用を介して転写活性化において重要な役割を果たします。TARは、26塩基対からなる非常に安定したステムループ構造を形成し、その二次構造にはウイルス転写活性化蛋白質Tatと相互作用する膨らみがあります。^{[ 8 ]}
• ポリAは切断とポリアデニル化に必要であるため、二量体化とゲノムパッケージングの両方で役割を果たします。切断プロセスを効率的に行うには、上流（U3領域）と下流（U5領域）の配列が必要であることが報告されています。^{[ 9 ]}
• PBS（プライマー結合部位）は18ヌクレオチド長で、逆転写の開始に必要なtRNA ^{Lysプライマーに結合する特定の配列を持っています。 [ 10 ]}
• プサイ（Ψ）、またはプサイパッケージング要素は、ウイルスゲノムをカプシドにパッケージングする制御に関与する独自のモチーフです。これは、2番目のSLに主要なスプライシングドナー部位が埋め込まれた4つのステムループ（SL）構造で構成されています。^{[ 11 ]}
• DIS（二量体開始部位）は、多くのレトロウイルスのPsiパッケージング要素のSL1ステムループを構成する、高度に保存されたRNA-RNA相互作用配列である。DISは、保存されたステムと回文ループによって特徴付けられ、 HIV-1 RNAゲノム間でキッシングループ複合体を形成して、カプセル化のために二量体化する。^{[ 12 ]}

転写はRの先頭から始まり、キャップされ、U5およびプロウイルスの残りの部分を経て進行し、通常は3'LTRのR配列の直後にポリA配列が追加されることで終了します。

HIV LTR の両方が転写プロモーターとして機能するという発見は、両方の要素が明らかにヌクレオチド配列が同一であることから、驚くべきことではない。一方、3' LTR は転写終結とポリアデニル化に作用する。しかし、5' LTR の転写活性は 3' LTR の転写活性よりもはるかに大きいことが示唆されており、これは他のレトロウイルスの場合と非常によく似た状況である。^{[ 7 ]}

ヒト免疫不全ウイルス1型プロウイルスの転写中、5'長末端反復配列（LTR）に存在するポリアデニル化シグナルは無視されるが、3'LTRに存在する同一のポリアデニル化シグナルは効率的に利用される。HIV-1 LTR U3領域内に存在する転写配列がシス作用して3' LTR内のポリアデニル化を促進することが示唆されている。^{[ 13 ]}

• 直接繰り返し
• レトロオリザ
• LTRレトロトランスポゾン

• ウィキメディア・コモンズにある、ロングターミナルリピートに関連するメディア
• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるLong+Terminal+Repeat