Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
Несмотря на разницу в механизмах репликации и рекомбинации между ДНК-содержащими и РНК-содержащими вирусами, в основе как образования, так и амплификации ДИ-частиц ле-
жат сходные принципы. В обоих случаях имеет значение конкуренция на уровнях репликации и инкапсидации, а также другие возможные факторы.
Другие ДНК-содержащие вирусы
Парвовирусы также могут образовывать ДИ-частицы. Их небольшие ДНК-геномы реплицируются с помощью необычного механизма, не требующего ни циклизации ДНК, ни РНК-прай-мирования. В участок инициации репликации входят автокомпле-ментарные З'-концы (и 5'-концы), которые могут образовать шпильку для праймирования репликации генома с З'-конца с последующим расщеплением цепи ДНК и достройкой ДНК для восстановления концевого участка шпильки [145] (гл. 4) . Геномы ДИ-частиц этих вирусов имеют внутренйие делеции и сохраняют концевые шпильки, поэтому наблюдаются «шпилькообразные» дефектные ДНК-геномы [38, 45]. Сателлитный парвовирур AAV [145] был модифицирован в лаборатории с целью получения мутантов с внутренними делециями, несущих чужеродную ДНК, и эти мутанты в дальнейшем использовали в эукариотических клетках в качестве клонирующих векторов.
У поксвирусов ДИ-частицы не обнаружены. Долгое время считали, что аденовирусы не способны их формировать, но недавно ДИ-частицы были обнаружены у аденовирусов мышей. Разнообразие ДИ-частиц с различной величиной делеций очень велико; некоторые из них энергично интерферируют с аденовиру-сом-помощником, в то время как другие содержат вирусную ДНК со вставками клеточной ДНК. По-видимому, интерференция связана с избирательным репликативным преимуществом ДИ-частиц над вирусом-помощником. В противоположность этому дефектный геном аденовируса человека типа 12, охарактеризованный другой группой авторов, упаковывается более эффективно, чем стандартный вирус-помощник, но не имеет очевидных преимуществ репликации [39]. Он содержит также клеточную ДНК, встроенную в дефектную вирусную ДНК.
В заключение можно сказать следующее. Множество РНК- и ДНК-содержащих вирусов образуют ДИ-частицы, характеризующиеся большим разнообразием. По-видимому, в соответствующих условиях ДИ-частицы может давать любой вирус. В связи с тем что число различных форм ДИ-частиц велико, часто не удается их идентифицировать или доказать их отсутствие. Например, Руиз-Опазо и др. [134] недавно сообщили, что печень шимпанзе, зараженная вирусом гепатита В, и частицы Дейна из сыворотки людей-носителей содержат линейные и сверхспи-ральные формы вирусной ДНК. Они предположили, что сверх-спиральные формы представляют собой инфекционный вирус, а
присутствующие в большом количестве линейные формы — ДИ-частицы или интерферирующие неинфекдионные формы. Доказать или опровергнуть это предположение довольно трудно, если нет чувствительной клеточной культуры, допускающей количественные исследования.
Биологическая роль дефектных геномов
Перенос генов и экспрессия Трансдукция генов от хозяина к хозяину
Среди наиболее очевидных и важных ролей ДНК-содержа-щих вирусов и ретровирусов следует признать их участие в трансдукции генов, при которой дефектный вирус несет последовательности ДНК клетки-хозяина (см. выше). Такие разные вирусы, как специализированные трансдуцирующйе фаги, дефектные РНК-содержащие опухолеродные вирусы, несущие опс-гены, паповавирусы и аденовирусы, способны переносить гены клетки-хозяина в заражаемые клетки. У обычных трансдуцирующих фагов или у псевдовирионов нет необходимости в каких-либо вирусных последовательностях для переноса в другие клетки ДНК клетки-хозяина, инкапсидированной в вирусную оболочку. В отдельных работах сообщается, что обычные РНК-содержащие вирусы могут содержать клеточную ДНК, но нет никаких генетических доказательств, что они (за исключением ретровирусов) переносят ДНК-гены из одной клетки в другую.
Конверсия генов дефектными бактериальными вирусами
В классических исследованиях бактериофагов было показано, что определенные интегрированные гены профагов способны экспрессироваться их хозяевами-бактериями и оказывать на них значительное влияние. Часто это не зависит от того, дефектен или интактен геном фага. Рассмотрим на примере фага % лучше других изученный случай лизогенной конверсии — иммунитет к суперинфекции, осуществляемый репрессором. Синтезированный интегрированными генами провируса. 7-репрессор обеспечивает иммунность клеток хозяина к суперинфекции фагами альфа или близкими к ним фагами. Иммунитет осуществляется на внутриклеточном уровне с помощью связывающегося с участком оператора репрессорного белка, регулирующего транскрипцию фага. В механизме молекулярного переключения участвует также белок «его», связывающийся с тем же участком [78].
Иммунитет [9, 20] обусловлен тем, что продукты генов про-
фага изменяют структуру и функции компонентов поверхности бактериальной клетки, предотвращая таким образом присоединение и (или) проникновение гомологичных фагов. Интегрированные гены фага либо прямо изменяют поверхностные молекулы, образуя новые ферменты или изменяя существующие, либо действуют косвенно — подавляя синтез или модификацию поверхностных компонентов бактериальной клетки. Эпсилон-фаги сальмонелл вызывают большие изменения олигосахаридных боковых цепей липополисахаридов данных бактерий. При этом изменяется не только чувствительность бактерий к фагу, но и антигенные свойства и другие виды биологического взаимодействия, с окружающей средой [9].
