Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 125
Текст из файла (страница 125)
После заверщения сборки зрелого вириона происходит ливис клетки и высвобождение нескольких сотен фаговых частиц. Этот процесс ускоряется, в частности, фагоиндуцированным эндализийо я. 28.2.2. Обезьяний вирус 40 Обезьяний вирус 40 (ЬЧ40) является одним из паповавирусов, включающих также вирусы полиомы и папилломы. 5Ч40 содержит только белок (88ь!А) и ДНК (12ь( ). Вирнон содержит одну молекулу циклической двухнитевой ДНК размерам 5100 пар оснований (М 3,6 !Оь). Как н другие циклические (циркулярные] ДНК, ана существует в суперскрученной конформации (гл. 7). ДНК 5Ч40 1184 нг.
метлнолизм $ и ! тк ке ° В Врем» носке нифицчраееена, ч Рис. 28,6. Ход синтеэк мекромолекул во время продуктивной инфекции клетон почки обеэьины вирусом ЯГ46. Т вЂ” Т-кнтиген; Н вЂ” ховяйсккн ДНУ0 Тг — вирусная ДНК; УР— вирусное потомство; Н вЂ” ферменты, гтооее У., Мо1еси!кг В1о!ону о1 Тцгпог Ч1гнкек, р. 306, СоЫ Ьрг1пд Нагьог, Н.
У., 1973.) окружена оболочкой, состоншей из трех белков — Ъ'Р1, 'у'Р2 н ЧРЗ, каждый из которых кодируется вирусом. Кроме того, вирусная ДНК ассоциирована с клеточными гистонами Н2А, Н2В, НЗ и Н4 (гл. 25). Инфицирование обезьяних клеток е культуре 1пермиссивный хозяин) вирусом 8Тг40 вызывает литический цикл, приводяшнй к лизису клеток и высвобождению вирусного потомства. Инфицирование непермиссианого хозяина, например мышиных клеток, является абортивным, и вирусное потомство не образуется. Последовательность событий, происходящих во время продуктивной инфекции клеток почек обсзьяны вирусом 8'у40, показана иа рис.
28.6. Первой стадией, которая длится примерно ! ч, являются адсорбция вируса, .вхождение его в клетку в виде пнноцитозного пузырька, внедрение в ядро и удаление капсидных белков (раздеаангге). Затем происходит транскрипция так называемых ранних генов инфицировавшей 5ЪГ40 ДНК. Трансляция ранних транскриптов приводит к образованию вирусспецифического белка Т-антигена, который появляется в ядре инфицированной клетки. Функции Т-антигена неизвестны, он был идентифицирован только по иммунохимической активности. Однако Т-антиген специфически связывается с точкой начала репликации ДНК 8ТГ40 1рнс. 28.7), а температурочувствительные мутанты по А-гену, про который из- ж вил'сы 1135 Рис. 28.7. Карта расщепления рестргощнонными вндонуклеазамн ДНК 8 т40.
Сокращения рестрикционных нуклеаз: Нгл — Непгораппв т1!иеплае, Нра — НещорИ1пв рага!пЛнепгае, ЕсоК! — рестрикционная нуклеаза 1. Дробные цифры показывают относительное расстояние от единственного места расщепления ЕсоК1. услоано обозначенного 0,0. Места расщепления рестрикцнонными нуклеазами показаны, тан: Н!п1, Нра1 и т. д. См. также табл. 28.3. !Но!лап Р., Аг1!ег Я. Р., Вгослтоп 1Р. 0)., Раппа К Д, Еее Т.
Ф. Н Яасл Р. Н., н кис и!гп КевеагсЬ (С. Р. Рок, %. 8. КоЬ!пвоп, ебв.), р, 61, Лсаб. Ргевв, Нем Уаттс, 13тз.) вестно, что он необходим для вирусной репликации, образуют Т-антиген, который, как было установлено по иммунохимической активности, инактивируется при непермиссивной температуре. Во время этой ранней фазы инфекционного цикла активность некоторых хозяйских ферментов, участвующих в синтезе ДНК, увеличивается, верояпно, за счет синтеза с1е попо.
Среди этих ферментов — ДНК-полнмераза, ДНК-лигаза, тимидинкиназа и дезоксицитидиндезаминаза. Затем происходит увеличение скорости синтеза хозяйской ДНК, и в это же время или несколько позже начинается реплнкация вирусной ДНК. Репликация ковалентнозамкнутой циркулярной ДНК вируса Я~4!) начинается в уникальной точке и ! !36 1И. метАБОлизм идет и обе стороны, заканчиваясь в то~ке, отстоящей ла 180' от точки начала репликации, что весьма похоже на полуконсервативную репликацию циркулярной хромосомы Е. соД (гл.
25). Одновременно с началом репликации вирусной ДНК начинается траиокрипцня поздних вирусных генов, которые определяют капсидные белки. НИ1ь ДНК, с которой идет транскрипция поздних генов, противоположна той, с которой 1щет транскрипция ранних генов И в этом случае неизвестен механизм, регулирующий переключение от ранней к поздней транскрипции,во время лнтического цикла 5ч40. Затем происходит сборка вирионов потомства из ДНК и капсндных белков, последующий ливис хозяйской клетки и высвобождение инфекционных вирусных частиц.
Ранее уже обсуждалось то, что инфекция вирусом ЗЪ'40 пепермиссивных клеток является абортивиой. Вирус начинает инфекцию, и протекают все ранние события, описанные для литического цикла, вплоть до синтеза Т-антигена и кндукции репликацнп хозяйской ДНК. Однако репликация вирусной ДНК пе происходит и вирусное потомство не образуется. В этих условиях большая часть клеток выживает, но небольшая часть выживших клеток трансфорА1ируется и малигнизируется. Такие трансформированные клетки проявляют наследственные изменения некоторых свойспв, например, растут менее упорядоченно и теряют способность к контактному торможению роста, а будучи введенными подходящему животному, вызывают опухоль. Введение животным ЯУ40 также может вызвать опухоли. Различные методы гибридизации нуклеиновых кислот показали, что тралсформвроваиные клетки содержат последовательность вирусной нуклеиновой кислоты, встроенную (интегрированную) в клеточный геном.
Например, мышиные клетки ЗТЗ, трансформированные вирусом ЗЪ140, содержат от 1 до !5 копий .вирусного генома на диплондный набор ДНК. Присутствуюшая в трансформированной клетке вирусная нуклеиновая кислота экспрессируется. Так, все трансформированные клетки ЗТЗ содержат все или некоторые РНК, появляющиеся на ранних стадиях продуктивной инфекции, и, как было отмечено выше, в ядрах обнаружен Т-антиген. Хотя предполагается, что между интеграцией вирусного генома и трансформацией непермиссианых клеток имеется причинно-следственная связь, это еше не подтверждено окончательно. Изолировано большое количество температурочувствнтельных мутантов вируса ЗЧ40.
Эти мутанты растут и размножаются при температуре 33'С (пермиссивная температура), .но нс могут расти прн 41'С (непермиссивная температура). Эти температурочувствительные мутанты распадаются на четыре коА1илементационные группы. Так, если восприимчивую клетку коипфицировать двумя темпсратурочувствительны~ми мутантами, у которых мутации расположены в разных генах, мутанты дополняют друг друга. Четыре вк вингсы ! 1З7 гена 5Ч40, обнаруженные с помошью такого комплемснтаппонного теста, кодируют Т-антиген, (А ген) и капсидные белки ЧР!, Ъ'Р2 и ЧРЗ.
Уточненный анализ генома Я740 был проведен с использованием специфических рестрикционных эндонуклеаз (гл. 25). Расщепление БЧ40 ДНК этими ферментами дает днскретныс, легко разделяемые фрагменты. Анализ с помошью рестрикционных нуклеаз дал летальную карту тонкой структуры хромосомы ЗЧ40, па которой каждому гену соответствует специфический фрагмент молекулы ДНК.
Впоследствии, когда будет закончен анализ первичной структуры ДНК Я~40, это будет увязано со специфической нуклеотпдпой последовательностью*. Карта расшепления ДНК 8Ч40 рестрнкцноннымп эндонуклеазэми приведена на рис. 28.7. 28.8. Вирусы с однонитевой ДНК 28.3.1. Бактериофаг ФХ174 Маленький полиэдрический вирус, инфицирующий Е.
соП— ФХ174, содержит одноннтевую циркулярную молекулу ДНК, состоящую из 5370 нуклеотидов. Как свидетельствует комплементацнонный анализ, описанный выше для ЯЪ40, фаг ФХ174 содержит девять генов (от А до Н), большая часть которых кодирует структурные белки вируса, ДИК маленького нитевидного вируса М13 (или Ы) имеет такие же размер н структуру. Репликация ДНК ФХ174 происходит путем синтеза цепи, комплементарной исходной ДНК, с помощью хозяйских ферментов (гл. 25) с образова нксм циркулярной замкнутой двухнитевой молекулы ДНК, называющейся КЕ) (репликатпвная форма 1).
Полуконсерватнвная репликация родительской 1(Е), вероятно по механизму катящегося кольца (гл. 25), дает множество копий — двуспиральных молекул, которые затем служат матрицей для синтеза одиночных цепей опять по механизму катяшегося кольца. Одноннтевые ДНК покрываются оболочкой и образуют инфекционное вирусное потомство, которое высвобождается из клетки, когда эндолизнн, кодируемый одним из вирусных генов (ген Е), вызывает ливис клетки. Знание амннакислотной последовательности основных белков кодируемых фатом ФХ!74, и почти полной нуклеотидной последовательности позволило точно локализовать границы каждого гона па последовательности ДНК (1рггс 28.8).
Хотя длина ДНК ФХ174 составляет 5370 нуклсотидса„для кодирования девяти белков, кодируемых вирусом, необходимо примерно 6100 нуклеотидов. Кажущееся несоответствие было разрешено, когда обпаружнлн, что * Недавно такой анализ был завершен. — Прим. немев. 39 — 1Збк ! !зв !и.
ззетлволизз! Рнс. 28З. Генетическая и рестрикционная карта ФХ174. Границы генов О, Е, Л, Р, С н Н установлены комплементацнонным анализом и рзсволожепы с помон!а!о рестрнкцкогп!ых карт Фрагментов, полученных прн лействнн эндопуклеазы Ное111 (обозначены Х) н Ним!П (обозначены и). (Ваггал о. С., А(г С, М,, Нп!самон С,А, (ча(пге, 264, 34, 1976.) ген Р, определяющий белок с неизвестной функцией, лежит внутри последователыюсти гена Е, .который кодирует зндолизин, т. е. два гена транслируются с одной нуклеотидной последовательности но отличаются рал!кой считывания (гл. 26).
Несмотря на то что два гена транслируются со сдвигом рамки считынаиия с одной и той же последовательности ДНК, зти гены независимы, о чем свидетельствуют стандартные генетические критерии. Например, терминирующая нонсенс-мутация в гене Е не мешает образованию полностью функционального белка Р гена нормальной длины, а у нонсенс-мутанта по гену Р полностью сохранена функция гена Е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
