Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
ДИ-частицы с коротким стволом (тип 1)
Наиболее распространены ДИ-частицы с коротким стволом или частицы типа «ручки сковороды». Эти ДИ-частицы почти полностью утеряли все вирусные гены, кроме 5'-концевого участка, кодирующего только часть белка L (полимеразы). Это означает, что не может быть синтезирован ни один полноразмерный •функционально активный продукт и, кроме того, невозможна транскрипция, поскольку отсутствует участок инициации на З'-конце. Однако эти «молчащие» при транскрипции ДИ-частицы активно участвуют в репликации в связи с тем, что в результате образовавшего их рекомбинационного события «стволовая» последовательность Z' (последовательность, комплементарная 5'-концу вирионной РНК) передвигается на З'-конец минус-цепи РНК ДИ-частицы. При этом на З'-концах обеих (плюс и минус) цепей РНК присутствует участок, инициирующий репликацию (Z'). Однако стволовые Z'-последовательности, перенесенные на З'-конец минус-цепи ДИ-геномов, варьируют по длине и могут иметь от 45 до 70 нуклеотидов. Таким образом, последовательность стволовой части на З'-конце минус-цепи ДИ-частиц отличается от Z'-последовательности на конце плюс-цепи вирусной РНК или плюс-цепи ДИ-РНК.
Этот перенос и изменение стволового Z'-участка на . З'-конце ДИ-генома, вероятно, создают высокоаффинный для репликазы участок инициации, так как такой стволовой тип ДИ-частиц (класса 1) наиболее распространен, наиболее конкурентоспособен и наиболее эффективно интерферирует. Есть доказательства, свидетельствующие о том, что стволовые участки важны для репликации ДИ-частиц и вызываемой ими интерференции [123]. Айзекс и Кин [73] нашли, что с З'-концевыми участками генома инфекционного вируса и ДИ-частиц стволового типа контактируют разные последовательности компонента РНК-полимеразы вируса VSV — белка NS. Это позволяет предположить, что ДИ-частицы стволового типа могут иметь более высокую аффинность и поэтому быть более эффективными конкурентами во время репликации. Значительное преимущество в репликации этих ДИ-частиц над вирусом-помощником, по всей вероятности, связано с: а) наличием Z'-стволов на З'-конце плюс- и минус-цепей РНК ДИ-частиц; б) отсутствием на З'-конце участков инициации транскрипции, благодаря чему геномы ДИ-частиц не вовлекаются в транскрипцию, а служат исключительно для репликации; в) большей эффективностью репликации, обусловленной перенесенным на З'-конец минус-цепи Z'-стволом и новой последовательностью в месте его присоединения. Меньшая длина РНК-генома ДИ-частиц способствует более раннему завершению каждого цикла его репликации, однако относительные размеры
геномной ДИ-РНК VSV — отнюдь не главный фактор, определяющий эффективность их репликации и интерференции [60, 123].
ДИ-частицы типа застежки
Примером второго типа ДИ-частиц VSV, показанных на рис. 6.4, являются частицы типа «застежки» или «шпильки». ДНК-геномы этого довольно распространенного типа содержат вирусные негативные Б'-концевые участки различной длины, которые на «сгибе» шпильки ковалентно связаны со своей точной комплементарной копией [98, 122]. ДИ-частицы 2-го типа можно рассматривать как варианты ДИ-частиц 1-го стволового типа, со стволом-дуплексом, простирающимся на всю длину РНК. Поскольку ствол содержит З'-концевой участок типа Z', механизм интерференции представляется аналогичным обсуждавшемуся выше для ДИ-частиц 1-го типа. Следует, однако, отметить, что разница между плюс- и минус-цепями у этих ДИ-частиц утрачена, так как каждый акт репликации ведет к появлению молекулы потомства, идентичной молекуле родительской матрицы (каждая молекула РНК на 50% состоит из плюс-цепи и на 50%—из= минус-цепи).
ДИ-частицы с внутренней делецией
Третий тип ДИ-частиц VSV совершенно отличен от предыдущих по структуре геномной РНК в связи с тем, что в них оба конца геномной РНК родительского вируса сохранены, а внутренняя часть генома делетирована. Этот тип ДИ-частиц может быть транскрипционно активным, потому что он сохраняет З'-концевой участок инициации транскрипции и репликации (а). Как показано на рис. 6.4, одна из этих ДИ-частиц с внутренней делецией сохраняет четыре из пяти генов и утратила значительную часть гена большого белка L (полимеразы) [37, 43, 126, 132, 157]. Данный тип ДИ-частиц очень редок, возможно потому, что такие частицы не могут эффективно конкурировать с ДИ-части-цами стволового типа [43, 126]. Образуются ли они с большой частотой, а затем быстро вытесняются другими ДИ-частицами, неизвестно, но они так мало конкурентоспособны, что их очень трудно сохранить и экспериментально исследовать. Однако эти ДИ-частицы транскрибирующего типа интерферируют со стандартным вирусом. Механизм этой интерференции, вероятно, отличается от обсуждавшегося ранее механизма интерференции ДИ-частиц стволового типа, так как для этих частиц характерен малый размер мишени при ультрафиолетовой инактивации способности к интерференции и, кроме того, они интерферируют с
инфекционным вирусом в процессе первичной транскрипции [12, 13]. Возможно, эти и другие транскрибирующие ДИ-частицы могут осуществлять интерференцию посредством синтеза аберрантных РНК-транскриптов и (или) аберрантных белков, блокирующих синтез вируса. Интересно, что транскрибирующие ДИ-частицы VSV штамма Индиана могут проявлять гетеротипическую интерференцию в отношении серологически неродственного штамма VSV Нью-Джерси [13]. Это еще одно доказательство того, что механизмы их интерференции отличны от механизмов, используемых ДИ-частицами стволового типа.
