Молекулярная биология, избранные разделы - Ашмарин И.П.
Скачать (прямая ссылка):
а
0)
O') J
Двудепочечная ДНК
(5)
(50
1
(2)
(4)
(6)
(4')
Одноцепочечная РНК
Двуцепочечная РНК 1(3)
Одноцепочечная ДНК
I
(30
Наиболее распространены пути (1), (Г) и (2) —у всех эукариотов и бактерий. Более экзотичны пути (3), (3') —у большинства РНК-вирусов. Путь (4) и (4') в «Листом» виде встречается,
видимо, только у РНК-вирусов, содержащих двуцепочечную РНК, а путь (5) и (5')—у ДНК-фагов, содержащих одноцепочечную ДНК. Наконец, путь (6) установлен для онкогенных РНК-вирусов, синцитиальных вирусов и, возможно, играет определенную роль в амплификации генов и в механизмах некоторых форм биологической памяти (иммунологическая, психическая?) у эукариотов.
Выявление и изучение обратных транскриптаз, помимо общетеоретического значения, открывает и некоторые новые практические перспективы. Уже упоминался тест на наличие обратных транскриптаз в качестве средства диагностики раковых заболеваний. Он успешно апробирован, по крайней мере, при диагностике лейкемии. Установлена идентичность или чрезвычайная антигенная близость этих энзимов из разных онкогенных вирусов, что породило надежду на создание универсальных антисывороток для их подавления. Правда, наличие обратных транскриптаз, как уже указывалось, не является абсолютно специфичным для онкогенных вирусов. Описано их наличие в культурах синцитиальных вирусов, которые не вызывают злокачественного перерождения клеток (Parks, Todaro, 1972; Gallo, 1972).
Наконец, использование обратных транскриптаз расширяет возможности так называемой «генной биоинженерии» (Н. П. Дубинин, 1972). Например, создание полезных форм РНК-вирусов (живых вакцин) посредством воссоединения фрагментов генома из разных штаммов и видов затрудняется тем, что пока не выявлены РНК-лигазы. Поэтому возможно в принципе получение с помощью обратных транскриптаз биспиральных ДНК-эквивалентов тех или иных вирусных РНК и, далее, рассечений и воссоединение частей таких ДНК с помощью нуклеаз и ДНК-лигаз. Недавно обратные транскриптазы были использованы для воссоздания отдельных генов путем синтеза ДНК на матрице соответствующих мРНК (подробнее об этом см. в главе III).
ИНГИБИТОРЫ МАТРИЧНОГО СИНТЕЗА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
ИНГИБИТОРЫ МАТРИЧНОГО СИНТЕЗА ДНК
Мощным стимулом для поисков и изучения ингибиторов синтеза ДНК служат надежды найти средства для избирательного подавления ключевых реакций размножения ряда вирусов и опухолевых клеток. Поскольку показаны некоторые отличия ДНК-полимераз вирусов от соответствующих энзимов хозяина, надежды эти имеют известные основания, по крайней мере, в области изыскания антивирусных агентов. Что же касается подавления опухолевого роста, то даже неспецифические ингибиторы могут представлять в этом случае интерес, так как по интенсивности синтеза ДНК опухолевые клетки, как правило, резко превосходят другие ткани. ¦'
т
Известно большое число веществ, более или менее избирательно подавляющих синтез ДНК in vivo. Однако многие из них угнетают синтез ДНК косвенно, например нарушая синтез оснований, нуклеозидов, нуклеозидтрифосфатов и т. п. Мы рассмотрим здесь преимущественно те относительно немногочисленные ингибиторы, которые непосредственно тормозят процесс редупликации, Они делятся на агенты: 1) подавляющие реакцию в результате связывания с матрицей; 2) собственно ингибиторы ДНК-полимеразы, взаимодействующие непосредственно с энзимом, и, наконец, 3) соединения, тормозящие синтез за счет включения вместо очередного нуклеотида аналога, структура которого исключает дальнейшее присоединение обычных нуклеотидов. К первым следует прежде всего отнести ряд агентов, обратимо блокирующих матрицу за счет образования системы водородных и (или) ионных связей. Таковы, например, широко применяемые антималя-рийные средства и в особенности хлорокин и хинакрин (O’Brien et al., 1966; Ciak, Hahn, 1966).
Они известны так же, как иммунодепрессорные и антивирусные агенты (Durand et al., 1971). Хинакрин является производным акридина. Далее мы неоднократно будем рассматривать различные следствия взаимодействия производных акридина с ДНК. В основе их лежит способность акридина внедряться между основаниями ДНК. Сравнивая формулы хлорокина и хинакрина, можно заметить, что основная роль принадлежит, видимо, хинолиновым кольцам:
N
\
н8с сн2
1
сн сн2
Хлорокин
Н5С,Х yC2Hs
N
\
Н3С сн2
Хинакрин
Следует также иметь в виду, что эти соединения подавляют не только редупликацию ДНК, но и синтез РНК на матрице ДНК-Близки к ним по характеру действия фенантридины, например, этидиумбромид (Hirschman, 1971), обладающий трипаноцидным действием.
К этой же группе ингибиторов относятся и антрациклиновые антибиотики (дауномицин, ногаламицин). Однако они в большей мере подавляют синтез РНК и поэтому вновь упоминаются при описании ингибиторов транскрипции; там же представлена структура дауномицина.
