Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
ОБРАЗОП АНИЕ КОМПЛЕМЕНТАРНЫХ ЦЕПЕП ДНК ППД ДЕЙСТВИЕМ ОБРАТНОЙ транскриптазы
Каждая частица ВСР содержит от одной до нескольких копий фермента обратной транскриптазы. Этот кодируемый вирусом фермент (мол. вес
— 1Ю ООО) вначале катализирует образование цепей ДПК, комплементарной инфекционным РНК-геномам, а затем превращение одноцепочеч ных ДПК в двухцепочечные. Открытие этого фермента явилось решающим шагом в понимании того, как вирус с РНК-геиомом может сообщать стабильную генетическую информацию делящейся клетке. До того как стало известно о существовании обратной транскриптазы. считали, что в каждой трансформированной клетке имеется очень большое число свободных РНК-гсиомов. Если бы их число было незначительным, то можно было бы постоянно выделять нормальные клетки, которые вообще не содержат генома опухочевого вируса. Этот аргумент, однако, никогда не был доста точно убедительным, поскольку ингибиторы синтеза ДНК всегда блокиру ют синтез РНК опухолевого вируса, что само по себе необъяснимо, если синтез ДНК пе является обязательным этапом образования опухоли. В противовес этому была выдвинута другая гипотеза, согласно которой генетическая информация, заключенная в инфекционном РНК-геноме, переносится па цепь ДНК во время процесса трансформации. Сначала, однако, эта точка .(рения казалась крайне еретической, и только с открытием обратной трапскриптазы существование ДПК на стадии нровируса стало общепризнанным.
Вопрос о том, каким образом обратная транскриптаза катализирует образование начальной комплементарной ДНК (кДНК), все еще находится в стадии разрешения. Подобно другим ДГШ полимеразам, она не способна инициировать новые цепи ДНК, а может лишь добавлять дезоксинуклео-тиды к коротким РНК-затравкам. Весьма неожиданным оказалось то, что затравками могут служить, по-видимому, некоторые молекулы тРНК, связанные с 70S-PHK. Рост большинства, если не всех, цепей ДНК начинается с присоединения нуклеотидов к З'-концу тРНКТри. Сколько молекул-чнтравок тРНК используется для образования кДНК для 35S-PIIK, неизвестно Можно лишь предположить что, поскольку с каждой 3.riS-цепыи снязывается 1—2 молекулы тРПКТри, в этом процессе участвует только одна молекула тРНК.
Кще не удалось установить, в какой мои ент PIIK-затравка удаляется с 5'-киппов; не знаем мы также и того, какие фермепты выполняют эту функцию. Ключом к разгадке могут послужить данные, согласно которым полипептид с мол. весом 110 ООО, проявляющий активность обратной транскриптазы, обладает также вторым активным цептром, в котором катализируется расщепление PIIK в гибридных молекулах РНК — ДНК. Однако далеко не ясно, каким образом такая активность позволяет удалять РНК-затравку.
КОЛЬЦЕВЫЕ ДВУХЦЕПОЧЕЧНЫЕ ПРОВИРУСЫ
Все еще нребывая в цитоплазме, образовавшиеся одноцепочечныр молекулы кДНК превращаются в кольцевые двойные спирали. Каким образом это происходи]1, известно лишь отчасти. Мол. вес днухцепочечпых структур составляет 6-106; следовательно, их непосредственными прешествен-никамп являются ДНК, комплементарные РНК Г!5Я-цспсй, а не целого ТОЭ-комплекга. В этом процессе опять-таки принимает участие обратная транскриптаза, но что служит затранкой — неизвестно. Мы не знаем также, как двойная спираль приобретает кольцевую форму, поскольку пе располагаем данными о том, что одноцепочечные геномы 35S-PHK вообще способны принимать кольцевую конфигурацию.
После образования кольцевые провирусы направляются в ядро, где они включаются в хромосомы клетки-хозяина, причем это может происходить на любой пз фаз клеточного цикла. По-видимому, для интеграции не обязателен синтез ДНК дочерней хромосомы. Очень возможно, что достаточно лишь присутствия ферментов, способствующих генетической рекомбинации. Вопрос о том, является ли один или несколько таких ферментов специфическими для ВСР, еще нуждается в выяснении, хотя высокая эффективность процесса позволяет предполагать, что оп (опи), возможно, кодируется вирусным геномом.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ТРАНСФОРМАЦИИ ПРИ ПОМОЩИ ДНК, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ГИПОТЕЗУ О СУЩЕСТВОВАНИИ ДНК-ПРОВИРУСА
Само по себе существование фермента, превращающего PIIK в ДНК, еще не доказывает, что образуемые прп его участии ДНК-продукты включаются в дальнейшем в ДНК клеточных хромосом. Четкое доказательство того, что этот процесс действительно имеет место, получено в экспериментах, в которых ДНК, изолированную из хромосом клеток, трансформированных под действием ВСР, добавляли к нормальным фибробластам кур. После абсорбции ДНК некоторые из клеток не только оказывались трансформированными, но и начинали продуцировать дочерние частицы ВСР. Для образования полной частицы ВСР в клетку должна была попасть генетическая информации в виде провируса, интегрированного с клеточной ДНК. Если ДИК из нормальных клеток добавлять к другим нормальным клеткам, то трансформации не происходит. По-видимому, как для передачи способности продуцировать активный дочерний вирус, так и для развития ракового фенотипа требуются молекулы ДНК таких размеров, которые могут заключать в себе полный вирусный геном. Последнее требование в отношении ракового фенотипа несколько страппо, поскольку неясно, почему для осуществления трансформации необходима большая часть генома ВСР.
