Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
Условно-дефектные геномы
Условно-дефектные вирусы — очень важный класс дефектных вирусов, описание которых выходит за рамки этой главы. Они представляют собой мутантные геномы, дефектные только в определенных условиях. К наиболее важным среди них относятся температурочувствительные мутанты и мутанты по спектру хозяев. Некоторые из них способны интерферировать с вирусами дикого типа, а также имитировать биологическое поведение ДИ-частиц и в других отношениях. Условные мутанты обсуждаются в гл. 9.
Структуры ДИ-геномов: механизм образования и интерференция
Все ДИ-частицы интерферируют, реплицируясь и инкапсиди-руясь за счет своих вирусов-помощников. Ниже обсуждаются структуры их геномов, а также вероятный способ их образования и вызываемой ими интерференции.
PHК-содержащие вирусы
VSV как модельная система РНК-геномов ДИ-частиц
О субгеномном делеционном мутанте РНК- или ДНК-содер-жащего вируса можно сказать, что он обладает свойствами ДИ-частицы, если в нем сохраняются или адекватно заменяются по крайней мере два участка последовательности родительского вирусного генома. Это участки, ответственные за специфическую инициацию репликации, осуществляемой вирусной репликазой, а также специфическое распознавание и инкапсидацию вирусной геномной нуклеиновой кислоты. Участки, распознаваемые репли-казой, необходимы для того, чтобы ДИ-геномы могли реплицироваться с помощью репликазы родительских вирусов, а участки инициации специфической инкапсидации необходимы для упаковки реплицированных или реплицирующихся ДИ-геномов в ДИ-частицы или ДИ-нуклеокапсиды. Может иметь значение и размер ДИ-генома, так как ДИ-РНК или ДИ-ДНК должны сформировать стабильный ДИ-вирион. Обычно в случае икосаэдри-ческих вирусов ограничения размеров наиболее строгие, так как часто они формируют стабильные вирионы только в том случае, если нуклеиновая кислота целиком заполняет капсид. Вероятно, лоэтому большая часть ДИ-частиц пикорнавирусов содержит геномы с относительно небольшими делециями [28, 108]. В случае частиц альфавиру.сов требования к размерам РНК выполняются благодаря упаковке в каждый ДИ-вирион нескольких небольших ДИ-геномов [86].
Точный молекулярный механизм образования ДИ-частиц и интерференции, вызываемой ДИ-частицами, еще не раскрыт ни для одного вируса, однако изучение ДИ-геномов уже привело к созданию ряда полезных моделей и гипотез.
Наиболее широко изучена структура ДИ-частиц вирусов с негативным геномом, и сейчас ясно, что вирусы, входящие в эту группу: VSV, гриппа, Сендай и др. могут формировать ДИ-частицы разных структурных классов. Детальному описанию структуры ДИ-РНК посвящен ряд обзоров [97, 123].
На рис. 6.4 схематически представлены четыре известных структурных типа геномной РНК ДИ-частиц VSV и показано их
L
г
г
5'
+
2 >- G.
+
З'а|------------------------------------------6---------1?_5,
Рис. 6.4. Схематическая диаграмма четырех известных главных типов структур РНК-гевома ДИ-частиц VSV. Негативный РНК-геном инфекционного вируса (вверху) служит матрицей для синтеза полноразмерной плюс-цепи РНК (оплошная линия), и наоборот. Обратите внимание, что З'-конец (Z') плюс-цепи является участком инициации только для репликазы, в то время как З'-конец (а) минус-цепи вируса служит участком инициации как для транскрипции, так и для репликации. В ДИ-частицах VSV наиболее обычного типа (тип 1, стволовой или «ручка сковороды») последовательность гомологична часта 5'-половины вирусной РНК (части цистрона белка L); в ней всегда сохраняется 5'-конец, а ствол (комплементарная копия б'-конца) перемещен к 3'-концу. Поэтому как минус-, так и плюс-цепи ДИ-частиц этого типа сохраняют участок инициации репликации (2'), но теряют участок инициации транскрипции (а). ДИ-частица типа 2 (тип застежки, или шпильки) похожа на ДИ-частицу типа 1 (стволовой тип) по структуре генома, но отличается тем, что в ней плюс- и минус-цепи ковалентно связаны. ДИ-частида типа 3 (тип с внутренними делениями) сохраняет оба конца родительского вирусного генома, но утрачивает внутренние нуклеотидные последовательности (в данном случае большую часть цистрона белка L). ДИ-ча-стнца типа 4 (мозаичный или сложный тип) имеет множественные перестройки (в данном случае множественные делеции внутренней части цистрона L плюс добавление Z'-ствола к З'-концу). Из-за наличия этого ствола инактивируется З'-участок инициации транскрипции (а). ДИ-частицы с внутренней делецией и мозаичного типа редко встречаются у VSV, но обычны для некоторых других РНК-содержащих вирусов. Структуры ДИ-геномов VSV рассмотрены в обзорах [97, 123], а данные об их нуклеотидных последовательностях и других биологических свойствах обсуждаются в ряде работ [37, 43, 83—85, 109, 126, 133,
136, 139, 140, 141, 157].
отношение к структуре генома родительского вируса. Следует отметить, что минус-цепь РНК этого вируса кодирует 5 вирусных мРНК, а также лидерную РНК, комплементарную З'-концевому участку геномной РНК. З'-Конец негативного генома участвует в инициации транскрипции и репликации. В противоположность этому З'-конец плюс-цепи РНК (комплементарной по отношению к вирионной минус-цепи) участвует только в репликации новых минус-цепей.
