Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
Маркером может также служить серотип- и штамм-специфи-ческий полиморфизм электрофоретической подвижности вирусных белков. После того как установлена родительская принадлежность каждого рестрикционного фрагмента или сегмента генома, можно определить родительскую принадлежность -белков, синтезируемых этим клоном. Анализ ряда рекомбинантных клонов показывает, что присутствие белков от одного родителя всегда коррелирует с определенным рестрикционным фрагментом от этого родителя. Таким образом, исследуемый белок всегда ведет себя при скрещивании аналогично фрагменту или сегменту, которым он кодируется. Этим методом установлено физическое положение генов, кодирующих специфические вирусные белки для большого числа вирусов.
В дополнение к картированию /s-мутаций и белков в геноме вируса межтиповые скрещивания использовали для большого числа других маркеров. Например, так картирован гемагглюти-нин, кодируемый некоторыми вирусами [100, 165]. В межтиповых скрещиваниях локализованы также вирусные гены, существен-
ные для иммунного ответа хозяина и для патогенеза [132]. В общем этим методом может быть картировано и отнесено к специфическому гену любое свойство, которое различается у двух родительских штаммов. Единственное условие состоит в том, что родительские штаммы должны различаться по рестрикционным фрагментам или сегментам генома таким образом, чтобы распределение анализируемого свойства могло быть скоррелировано с распределением фрагментов или сегментов.
Механизмы рекомбинации
Механизмы рекомбинации в системах вирусов животных еще мало изучены, а мутанты, имеющие специфические рекомбинационные дефекты, пока не выделены. Последнее означает, что либо рекомбинация осуществляется ферментами клетки-хозяина, либо она представляет собой жизненно важную вирусную функцию.
внутримолекулярная рекомбинация
Как полагают, у однохромосомных ДНК-содержащих вирусов рекомбинация осуществляется по механизму разрыв — воссоединение, изученному на бактериофагах и бактериях [94]. У ДНК-содержащнх вирусов рекомбинация очевидно выполняется ферментами клеши-хозяина, хотя некоторые вирусы кодируют ферменты, которые могли бы принимать участие в рекомбинации. Различные модели рекомбинации в прокариотических и эукариотических клетках подробно обсуждаются в ряде обзоров и книг [30, 43, 107, 140] и поэтому не будут здесь рассматриваться. Недавно к ДНК-содержащим вирусам животных было привлечено внимание как к модели для исследования рекомбинации в эукариотических клетках [162]. Изученные свойства внутримолекулярной рекомбинации ДНК-содержащих вирусов животных согласуются с несколькими моделями механизма разрыв— воссоединение [8, 169, 172].
Механизм рекомбинации у однохромооомных РНК-содержа-щих вирусов — давняя загадка и только в последнее время иден-лярная рекомбинация у вируса полиомиелита и вируса ящура могли бы принимать участие в рекомбинации. Внутримолекулярная рекомбинация у вируса полиомиелита и вируса ящура известна давно, но лишь сейчас получены ее генетические и биохимические доказательства [75, 76, 153]. Исследователям, работавшим с этими вирусами, удалось показать рекомбинантное расположение биохимических маркеров и последовательностей РНК, а также ^s-маркеров в предполагаемом рекомбинантном потомстве. Они полагают, что внутримолекулярная рекомбина-
ция у вируса ящура происходит по механизму смены матриц, но детали его пока не выяснены.
Один случай внутримолекулярной рекомбинации обнаружен в сегментированном геноме вируса гриппа [40, 96]. Оказалось, что нуклеотидная последовательность маленького РНК-сегмента дефектного интерферирующего вируса (см. ниже) состоит из последовательностей, происходящих из двух нормальных сегментов РНК. Это указывает на то, что они произошли в результате внутримолекулярной рекомбинации между двумя сегментами генома. Анализ структуры родительских и малых сегментов показал, что рекомбинация произошла вблизи короткой области гомологии между двумя сегментами. Для объяснения механизма рекомбинации предложен механизм смены матриц, а местом перескока полимеразы, возможно, является область гомологии.
Делеции, происходящие в сегментах при образовании дефектных интерферирующих (ДИ) частиц вируса, также, вероятно, возникают в результате внутримолекулярной рекомбинации. У ДИ-частиц ДНК-содержащих вирусов рекомбинация может происходить обычным путем. В случае РНК-содержащих вирусов механизм неизвестен, но предполагают, что это механизм смены матрицы [83].
Обмен сегментами генома
Вирусы с сегментированным геномом обычно имеют слишком низкое отношение частиц к бляшкообразующим единицам, чтобы предполагать случайный выбор сегментов из внутриклеточного пула. Поэтому в зараженной клетке должен существовать активный механизм, обеспечивающий получение каждой частицей по одной копии каждого сегмента генома. Наиболее логично предполагать, что обмен сегментами происходит на стадии морфогенеза, когда сегменты отбираются из внутриклеточного пула для упаковки, и, следовательно, механизм обмена тесно связан с морфогенезом. Такая связь может объяснять отсутствие мутантов, дефектных по рекомбинации, поскольку при этом оказался бы затронутым и морфогенез. Сведения о путях морфогенеза у этих вирусов довольно скудны и соответственно мало известно о механизме рекомбинации. В зараженной клетке не обнаружено никакой ассоциации сегментов с помощью белков или нуклеотидных последовательностей. Это указывает на то, что каждый сегмент представляет собой независимую молекулу и он должен быть независимо отобран из. пула. Идентифицированы белки, избирательно связывающиеся с сегментами РНК [68], однако им не приписано пока какой-либо роли в обмене сегментами. Анализ нуклеотидных последовательностей не выявил каких-либо участков, которые были бы ответственны за обмен [86]. Меха-
