Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
HBV-подобные вирусы
Уникальную структуру генома HBV-подобных вирусов иллюстрирует рис. 12.9. В вирионах, выделенных из сыворотки человека, содержится частично двухцепочечная молекула вирусной ДНК, образованная минус-цепью длиной 3,2 kb и более короткой плюс-цепью разной длины. Кольцевая конфигурация генома стабилизируется за счет перекрывания 5'-концевых последовательностей двух цепей длиной около 300 оснований. С 5'-концом минус-цепи ковалентно связан белок [83], который, по-видимому, играет роль затравки при синтезе минус-цепи ДНК. Кроме того, в вирусной частице присутствует ДНК-поли-мераза, которая in vitro способна осуществлять достройку плюс-цепи до полной двухцепочечной молекулы ДНК. Возможно, эта реакция идет также in vivo.
Данные о том, что HBV-вирусы могут трансформировать клетки по тому же механизму, что и адено-, полиома- и ретро-вирусы, т. е. путем интеграции и экспрессии специфических вирусных трансформирующих генов, отсутствуют. К сожалению, мы не располагаем культурами клеток или систем лабораторных животных, которые позволили бы изучить этот механизм трансформации клеток и идентифицировать предполагаемые кодируемые вирусом трнсформирующие белки. Однако следует упомянуть о двух наблюдениях, имеющих отношение к механизму трансформации клеток HBV-вирусами. Это, во-первых, необычный способ репликации вирусной ДНК, включающий обратную
транскрипцию транскрипта вирусной РНК; вначале считалось, что такой механизм репликации встречается лишь у ретровирусов. Во-вторых, показано, что в клетках опухоли печени человека и североамериканского сурка вирусная ДНК находится в интегрированном состоянии. Рассмотрим эти два факта более подробно.
На основании анализа интермедиатов вирусной ДНК в печени утят, зараженных (естественным образом) вирусом гепатита В уток (DHBV), была предложена новая схема репликации генома HBV-подобных вирусов [275]. Как видно из рис. 12.10, после проникновения в клетку вирусная ДНК достраивается до двухцепочечной структуры, после чего синтезируется полный плюс-РНК-транскрипт. Затем этот транскрипт (называемый прегеномом) упаковывается вместе с ДНК-полимеразой, образуя незрелый нуклеоид. Далее с помощью обратной транскрип-тазы синтезируется полная минус-цепь ДНК и одновременна разрушается прегеном. Эта минус-цепь служит матрицей для синтеза плюс-цепей ДНК внутри нуклеоида. Наконец, нуклеоид «одевается» в белковую оболочку, и образуется вирусная частица.
Интегрированную вирусную ДНК, содержащуюся в опухолях печени человека и североамериканского сурка, исследовали методом блот-гибридизации. Оказалось, что в клетках первичного гепатоцеллюлярного рака обычно присутствуют интегрированные последовательности ДНК вируса гепатита [22, 261]. По-видимому, опухолевые клетки моноклональны, поскольку одинаковая картина интеграции наблюдалась для разных проб одной и той же опухоли. В то же время для опухолей разных пациентов расположение ДНК-полос было неодинаковым; это свидетельствует о том, что вирусная ДНК встраивается в разные участки клеточного генома.
Хорошую модельную систему для изучения молекулярной биологии трансформации клеток HBV-подобными вирусами представляет собой вирус гепатита североамериканского сурка (WHV). WHV иммунологически родствен HBV; как показывает анализ нуклеотидной последовательности ДНК [74], он- сходен с HBV и по своей генетической организации. WHV связан с гепатитами и гепатомами североамериканских сурков [276]; его ДНК встроена в клеточный геном и эти опухоли моноклональны [207]. Для двух случаев опухолей естественного происхождения места соединения клеточной и вирусной ДНК, содержащие единственный сайт интеграции, были клонированы и исследованы с помощью рестрикционного картирования и электронной микроскопии гетеродуплексов [207]. Последовательность вирусной ДНК оказалась в значительной степени перестроенной и содержала делеции. Никаких данных о сохранении большой откры-
Внеклеточный' вирион с ДНК' полимеразой и ковалгнтно связанным с ДНК белком А
ДНК-матрица для транскрипции
Полная плюс-цепь РНК ("прегеном”)
j Проникноеечке эириона f в клетку и гозреванае ДНК
Упаковка
Незрелый нуклеоид с прегеномом и ДНК-полимеразой
Обратная транскрипция ми нус-цепи ДНК, дегрг дация прегенома
Нуклеоид В переходном состоянии с полной минус-цепью
Нуклеоид с сигналом упаковки
Синтез пдюс-цепк и сигнала упа,-ковки
Одевание и вы
’ис. 12.10. Предполагаемый путь репликации генома HBV-подобных вирусов см. текст). (Из [275], с разрешения авторов.)
той рамки считывания, с использованием которой мог бы интегрироваться предполагаемый трнсформирующий белок с мол. ¦массой, превышающей 15К, получено не было. Эти результаты ¦не согласуются с представлением о трансформирующих генах. Кроме того, в этих работах не был идентифицирован единый клеточный локус, по которому происходила бы интеграция вирусной ДНК; следовательно, они не согласуются также с представлением о встраивании промотора, согласно которому вирусная ДНК включается в клеточный геном вблизи онкогена и активирует его экспрессию, как это показано для вирусов лейкозов птиц [117, 200, 214].
