Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Четыре гепа ^>Х174 содержат информацию для гтруктурпых белков. Вначале, имея в виду очень малые размеры белка оболочки думачи, что он образуется путем упорядоченной агрегации белка одного вида. Однако в настоящее время идентифицировано 4 разных белка с мол. весами 50 000, 30 000, 19 000 и 9000 (рис. 15-26). Дтя их кодирования необходимо 3000 нуклеотидов, т. е. около 50% всей длины хромосомы. Известно, чю одии из остающихся пяти гепов вовлечен в репликацию двууцепочечного про межуточного продукта ДНК (рис. 9-10), два других связаны с продукцией одноцепочечных кольцевых молекул дочернею вируса, еще однн ответствен за лизис клетки Можно надеяться, что в ближайшее десятилетие станет точно известно предназначение каждою гена этого фага.
Синтез вирус-снецифической мРНК начинается, как только образуются двухцепочечные промежуточные продукты. Вся эта мРЦК комплементарна (—) цени вируса, причем часть ее транскрибируется ьак отдельная линейная единица, образуемая вследствие однократного пол-
62000
Реп Iнkjцця чвухцспсчсчной HBIIOI! фирмы (РФ)
Рис 15-25. Генетическая карта фага фХ 174 Указаны размеры и функции девяти генов, содержащихся в геноме этого фага, а также области, которые могут соответствовать трем из транскришов генома
Рис 15-26. Электронная микрофотография фага ФХ174 (С любезного разрешении Лаборатории ио изучению вирусов Калифорний ского университета, Беркли-)
Внизу — схематическое изображение поли-адрическои формы фага, показано возможное взаиморасположение молекул белка оболочки и белка шипов.
f — Основном капсидный белок 60 копии иачастгщу с — Белок шила 60 копии па частицу
н - Белок шипя ]2 коки ft на частниц
! — Ьсюк шипа9 60 копни на чаешцу
ного считывания генома, начиная с промотора вблизи переднего конца гена А (рис. 15-25). Два других промотора контролируют синтез лРИК-прочуктов несколько меньшей величины, один нз которых, вероятно, содержит информацию для всех структурных белков вируса. Взаиморас положение разных генов вряд ли представляет собой важный фактор, определяющий точное время синтеза разных белков, кодируемых фагом,— транскрипция всего генома целиком занимает лишь 2 мин при 37 С, а жизненный цикл вируса протекает примерно за 20 мин Дальнейшее углубленное исследование мелких фагов стоит на повестке дня, поскольку выяснение важнейших особенностей их репликации представляется вполне достижимой цолыо.
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ИНИЦИАЦИИ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ПРОЦЕССЕ РЕПЛИКАЦИИ ВИРУСНОЙ РНК
Синтез молекул вирусной ДПК на вирусной хромосоме всегда начинается в фиксированной точке. Каким образом узнаются эти точки, до сих пор неизвестно, хотя и предполагается наличие последовательностей, несущих сигнал «начинай синтез!», а также компонентов аппарата, ведущего репликацию ДНК, которые специфически узнают эти сигналы. В настоящее время мы склонны думать, что и стартовые последовательности, и фак-тор(ы) узнавания специфичны для каждого вируса, так как во всех изучавшихся до сих пор ДНК-содержащих вирусах имеются гены, несущие информацию для белков, необходимых для запуска синтеза соответствующей ДНК. Весьма вероятно, что многие из этих белков вовлечены в сии* тез коротких цепей РНК, которые, как сейчас считают, являются затравкой при синтезе большинства (или всех?) цепей ДНК Например, репликация в двух направлениях ДНК фага Я., по всей видимости, запускается двумя короткими цепями РНК, находящимися под контролем генов О и Р этого фага. Таким образом, узнавание стартовых сигпалов для репликации ДНК должно осуществляться либо за счет образования совершенно новых молекул РНК-полимеразы, либо за счет появления молекул клеточного фермента, измененных вследствие присоединения факторов специфичности, кодируемых вирусом.
ПОВТОРНАЯ ИНИЦИАЦИЯ РЕПЛИКАЦИИ ДНК В ХОДЕ РЕПЛИКАЦИИ ВИРУСА
Во время репликации клеточной ДНК данный стартовый сигнал прочитывается однократно в каждом клеточном цикле. Повторения инициации произойти не может, так как это привело бы к бесконечному увеличению числа хромосом- Поэтому необходимо постулировать наличие некоего саморазрушающего механизма, который осуществляет инйкчивацшо бет кои инициации синтеза клеточной ДНК после однократного выполнения ими соответствующей функции Ио в ходе репликации вирусной ДИК число считываний данного стартового сигнала не ограничено- К примеру, при репликации хромосом фага Т7 часто наблюдаются множественные вилки (рис. 15-27). Таким образом, либо белки инициации синтеза вирус ион ДНК могут функционировать не один раз, а несколько, либо во время ранних стадии сиптеза вирусной ДНК такие белки продуцируются в зад чительных ко шчествах.
¦ I’iic 15 27. Молекула ДИК фага Т7. (С любезном» ра арете «ля д-ра Дресслера, Гарвард-iKiiii университет)
Внiota репликативные вилки
САМ О В ОСПРОИЗВ ЬД ? К If F ВИРУСНОЙ РНК ГРГБУЕТ УЧАСТИЯ ПОВОЮ ВИРУС-СПЁЦИФИЧЕСКОГО ФЕРМЕНТА
В клетке молекулы РНК никогда ие служат матрицами для синтеза новых молекул РНК. Репликация большинства PHК-содержащих вирусов требует участия абгошотно нового фермента, способного синтезировать новые цепи РНК на матричной родительской РНК. Этот фермент, называемый РНК решгиказой (синтетазой), образуется обычно сразу посте проникновения вирусной РНК в клетку и прикрепления ее к клеточным рибосомам- Подобно ДНК-полимераче и РНК-иолимеразе, РНК-репчн-каза катализирует образование комплементарной цепи на одноденочечной матрице Таким образом, основной мехаии.ш копирования иостсдователь-иости оснований всех нуклеиновых кислот одинаков Во всех случаях получение точных реплик достигается путем спаривапия комплементарных оснований
