Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
субъединиц (мол вес~ 14 ООО), которые образуют куб, внутри куба находится молекула РНК, содержащая 3000 нуклеотидов-
Использование большого числа одинаковых белковых молекуч для построения защитной оболочки — характерная черта всех вирусов. Ото объясняется тем, что вирусная частица содержит очень небольшое количество нуклеиновой кислоты. Небольшие размеры хромосомы вируса накладывают ограничение на число аминокислот в кодируемых белках Так, например, РНК из ВТМ (~6000 нуклеотидов) може-i кодировать около 2000 аминокислот, что соответствует белку с мол весом примерно 2,5 10s; это намного меньше мол- веса белка оболочки ВТМ (3,5-107). Следовательно, если бы даже вся РНК ВТМ кодировала белок оболочки (что, разумеется, невозможно), то и тогда для построения оболочки потребова-
лось бы приблизительно 150 одинаковых субъединиц Именно использование большого числа одинаковых белковых субъединиц является причиной того, что более просто устроенные вирусы, в оболочке которых имеется белок одного тина, обладают тибо спиральной, либо кубическом (или квазикубической) симметрией. Только эти два типа симметрии допускают регулярную (или квазирегулярную) упаковку идентичных белковых субъединиц, обеспечивающую им фактически одинаковое химическое окружение (если не считать контакта с нуклеиновой кислотой, образующей сердцевину вирусной частицы)
НУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА — ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ ВСЕХ ВИРУСОВ
Вирусы дают убедительное свидетельство того, что носителями генетической специфичности являются нуклеиновые кислоты Нуклеиновые кислоты многих вирусов легко отделяются от белковой оболочкп и могут быть получены в высокоочищеиной форме При добавлении таких препаратов к клеткам хозяевам данного вируса образуются новые инфекционные вирусные частицы, идентичные тем, из которых была получена нуклеиновая кислота (рис 45-5) Важнейшие эксперименты подобного рода отчетливо показывают, что нуклеиновая кислота вируса является носителем генетической специфичности и контролирует как процесс самовоспроизведения, так и синтез специфических белков оболочки.
Это верно не только для вирусов, содержащих ДНК, но также и для РНК-содержащих вирусов Первые доказательства икфекционностп нуклеиновой кислоты были получены как раз па РНК из ВТМ До этих опытов многие сомневались в том, что роть генетического материала у ВТМ играет PIIK Дело в том, что подавляющее большинство частиц ВТМ обычно не проявляет инфекционности, как правило, в клетки табачного листа проникает одна частица из миллиона и только она одна дает потомство Естественно было предполо-кить, что размножаются лишь те
Рис- 15-5. Доказательство i енетическоЬ роли РНК ВТМ.
Палочковидную частицу ВТМ легко разделить на два компонента — РНК и белок, которые можно испытать по отдельности на способность вызывать инфекцию- Показано, что такой способностью обладают только молекулы РНК Вирусные частицы, образующиеся при варажении растении чистой РНК, идентичны частицам, образующимся нри заражении ин-штпым вирусом
редкие частицы, которые содержат ДНК. Однако выделение из ВТМ инфекционной РНК устранило все сомнения и однозначно доказало, что последовательность оснований в РНК, подобно последовательности оснований в ДНК, такжо песет генетическую информацию.
ВИРУСНЫЕ НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ МОГУТ СУЩЕСТВОВАТЬ КАК В ОДНОЦЕПОЧЕЧНОЙ, ТАК И В ДВУХЦЕПОЧЕЧПОП ФОРМЕ
У большинства вирусов молекулы нуклеиновых кислот имеют ту же форму, что и соответствующие нуклеиновые кислоты клеткп хозяина Известно, папример, что все хорошо изученные ДНК содержащие вирусы (вирус оспы и бтизкий к нему, но безопасный вирус осповакцины, вирус SV-40 и Т-четиые бактериофаги) содержат двухцепочечпуго ДНК. В отличие от этого в ВТМ, вирусах гриппа, полиомиелита и в бактериофагах F2 и II17 нуклеиновая кислота (РНК) предстаплена одиоценочечной формой. В то же время известно и песколько групп бактериофагов, у которых ДНК имеет одноцепочечпую форму, а также по крайней мере две группы вирусов (реовпрусы), содержащих двухцепочечиую РНК.
По существу различия между формами не столь глубоки, так как после проникновения в клетку-хозяина одноцепочечная молекула может быстро образовать комплементарную реплику Главное — это то, что генетическая информация заключена в последовательности нуклеотидов.
СИНТЕЗ ВИРУСНОЙ НУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ И СИНТЕЗ БЕЛКА ПРОИСХОДЯТ НЕЗАВИСИМО ДРУГ ОТ ДРУГА
Истинный ход событий, разыгрывающихся в чувствительной клетке после проникновения в нее впруспой нуклеиновой кислоты, зависит от природы вируса. Особенно важио, какую нуклеиновую кислоту песет даинын вирус — ДНК или РНК Если 1енетнческий компонент представлен ДНК, то в процессе размножения вируса ДНК служит матрицей для собственной репликации и для синтеза вирусной РНК, которая необходима, чтобы осуществить синтез специфических вирусных белков Если же вирус содержит PIIK, то молекулы РНК выполняют двоякую матрич-ную фуккцию, обеспечивая, во-первых, синтез новых копий вирусной РНК и, во-вторых, синтез новых вирусных белков Однако в обоих случаях результат инфекции оказывается одним и тем же; в клетке образуется большое число нопых копии вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков Эти новообразованные мотекулы в дальнейшем спонтанно агрегируют и образуют зрелые вирусные частицы. Для созревания у большин ства вирусов (а может быть, и у всех) не требуется особых ферментов, так как между нуклеиновой кислотои и белком обычно пе возникает ковалентных связей. Образуются только слабые нековалентные связв (соте вые, водородные, а также связи, обусловленные ваидерваальсовым взаимодействием) Это можно наглядно продемонстрировать на ВТМ Паточко-видиые частицы этого вируса легко разделяются па РНК и белок. Если затем в определенных условиях смешать полученные таким путем компоненты вируса, то быстро образуются новые инфекционные частицы, неотличимые от исходных (рис 15-6). Ясно, таким образом, что механизм размножения вируса в основных своих чертах должен стать понятным, как только мы узнаем, как происходит синтез вируснои нуклеиновой кислоты и вирусного белка
