Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
Морфология и морфогенез вирионов
Вслед за принадлежностью к определенному виду-хозяину, ретровирусы классифицируют по их морфологии, выявляемой при электронно-микро-скопических исследованиях. Различают 4 главных морфологических типа онковирусных частиц—от А
до D [53]. Подавляющее большинство онковирусов (таких как RSV, MuLV, или HTLV) имеют морфологию С-типа и их часто объединяют в группу вирусов С-типа. Формирование вирионов этого класса заканчивается только после почкования от плазматической мембраны. Зрелые внеклеточные частицы С-пил а имеют диаметр 80—110 нм; их нуклеокапсид расположен в центре вириона. MMTV — пример вирусов В-типа. Их внутренняя сердцевина формируется в цитоплазме и заключается в мембрану при почковании. Зрелые частицы, имеющие 125 нм в диаметре, содержат асимметрично расположенную электроноплотную сердцевину. Несколько вирусов приматов отнесены к D-типу. Подобно тому, как это происходит у вирусов В-пипа, их сердцевина формируется в цитоплазме, хотя по морфологии зрелые вирионы напоминают вирусы С-типа, с которыми они более близки и генетически [41].
Частицы A-типа неинфекционны и обнаруживаются только внутри клеток. Оии отличаются отсутствием липидсодержащей оболочки, поскольку не почкуются от мембраны. Есть 2 типа А-частиц — интрацистернальные и и н тр а ци топ л аз м ати че с ки е. Первые представляют собой продукты экспрессии эндогенных вирусных геномов, дефектных по репликации [98]. Их биология изучена недостаточно, хотя известно, что они экспрессируются в раннем эмбриогенезе и могут внедряться в новые участки хозяйской ДНК [99]. Интрацистернальные А-частицы обнаружены лишь у мышей и еще нескольких видов млекопитающих. Что касается онутрицитоплазматй'ческих А-частиц, то по крайней мере некоторые из них — предшественники вирионов В- и D-типа. Ниже в основном будут обсуждаться данные, касающиеся ретро-вирусов С-типа, поскольку они изучены наиболее полно.
Генетический состав
Структура и генетический состав ретровирусов просты [26, 109, 194]. Тем не менее они различаются по числу и виду своих генов. Генетический состав каждого вируса является основой его биологии и классификации. Ретровирусы содержат не более
4 генов (кодирующих белок доменов). Эти гены подразделяют на гены, необходимые для репликации вируса, и вирусные онкогены {у-otic), определяющие высокую онкогенность вируса, но не участвующие в репликации.
Гены репликации
Для репликации ретровируса нужны всего 3 гена: gag (назван так, поскольку определяет группоспецифический антиген, group specific antigen), кодирующий белки сердцевины; pol, ко-
дирующий обратную транскриптазу (po/ymerase), и env, кодирующий белки оболочки (envelope). Их взаимное расположение в геномах всех ретровирусов: gag-pol-env (от 5'- к З'-концу РНК) (рис. 13.1). Вирусный геном содержит донорный сайт оплайоинга вблизи гена gag и акцепторный — 'непосредственно перед геном env. Продукт гена env синтезируется с субгеномной мРНК, представляющей собой продукт соединения этих сайтов. Продукты генов gag и pol считываются с мРНК, сходных с полноразмерными вирионными РНК.
MMTV и HTLV являются исключениями среди ретровирусов без онкогенов, поскольку имеют дополнительную открытую рамку считывания за -геном env [158, 188, 201]. Ни для одного из вирусов не идентифицирован белок, кодируемый четвертым геном, хотя субгеномная мРНК, специфичная для этого гена, обнаружена в клетках, зараженных MMTV. .MMTV и HTLV изучены -недостаточно подробно, чтобы можно было обсуждать возможные функции предполагаемого белка.
Ретровирусные белки называют, исходя из размера, определяемого по их электрофоретической подвижности в ДСН-содер-жащем геле, типа модификации (фосфоридарование или глико-зилвравшие) и кодирующего их гена [43, 70]. Например, gag-кодируемый белок с мол. массой 30 К называют p30gag; фосфо-протеин с мол. массой 12 К, также кодируемый геном gag,— рр12еа&, а гликопротеин с мол. массой 70 К, кодируемый геном env, — gp70e1™. Все вирионные белки — продукты процессинга полипротейнов-предшественников, в обозначении которых присутствует приставка Рг (например, Pr76gag). -
Подавляющее большинство 'ретровирусов имеют полноценные гены gag, pol и env и не несут гена у-one. Их обозначают как компетентные по репликации, но дефектные по трансформации (v-onc~, поскольку они не тр ансформируют зараженные клеточные культуры). Многие вирусы утратили один или более из трех своих генов и соответственно дефектны по репликации. Тем не менее их дефектные РНК-геномы могут «одеваться» недефектными белками, кодируемыми близкородственными вирусами [109, 150, 199]. Таким образом, -вирионные белки могут поставляться со стороны. Однако, чтобы дефектный вирус мог существовать, необходимо, чтобы н-етранслируемые области возле концов вирусной РНК оставались интактными: они необходимы для синтеза вирусной ДНК, контроля экспрессии' РНК и ее эффективной упаковки.
Инкапоидацию дефектной РНК с образованием псевдотипов называют спасением вируса. Спасенный РНК-геном может заражать клетки и проходить -почти весь цикл репликации (синтез вирусной ДНК, интеграция с геномом клетки и экспрессия), за исключением синтеза полного набора вяриошшх белков
