Вирусные геномы кольцевые

Вирусный геном может быть представлен молекулами ДНК или РНК, линейными либо кольцевыми (рис. IV.3). Одни вирусы, реплицируясь в хозяйских клетках, приводят к их гибели. Другие встраиваются в ДНК клетки-хозяина, трансформируя клетку, и постоянно присутствуют в таком виде в инфицированной клетке и в ее потомках во многих случаях интегрированные вирусные геномы сохраняют способность детерминировать образование новых вирусных частиц. Такое разнообразие форм и функций иллюстрирует то общее положение, что в ходе эволюции апробируются самые разные генетические механизмы, но принимаются только те, которые способны работать. В этом отношении вирусы не отличаются от более сложных организмов, они лишь мельче и более зависимы. [c.344]

Когда ретровирусы заражают клетки, их геном, представленный линейной молекулой РНК, копируется с образованием линейной двухцепочечной ДНК при участии вирусного фермента обратной транскриптазы. Эта линейная ДНК содержит вирусные гены, вставленные между двумя прямыми повторами, называемыми длинными концевыми повторами, или ЬТК (рис. 5-33). Линейная ДНК может стать кольцевой в результате гомологичной рекомбинации между ЬТК, при этом в кольце будет содержаться один ЬТК, либо она может стать кольцевой в результате сшивания концов, в этом случае в кольце будет содержаться два ЬТК. Одна из форм внехромосомной ДНК встраивается в хромосому, и образуется типичная интегрированная форма вируса, которая всегда содержит два ЬТК, по одному с каждой стороны от вирусных генов. [c.37]

Рис. 5-71. Схематическое изображение (масштабы не соблюдены) различных типов вирусных геномов. У самых мелких вирусов геном состоит всего из нескольких генов и генетическим материалом может быть них как ДНК, так и РНК у наиболее крупных вирусов геном всегда представлен двухцепочечной ДНК, включающей сотни генов. Такие особенности хромосом, как кольцевая форма молекул ДНК или особое строение концов цепей у линейных молекул, позволяют вирусам избежать трудностей, связанных с репликацией нескольких последних

Все известные ДНК-содержащие вирусы позвоночных имеют геном, заключенной в одной хромосоме , линейной или кольцевой, одно- или двухцепочечной молекуле ДНК. У некоторых вирусов, например, вируса гепатита В, геном представлен кольцевой ковалентно замкнутой молекулой двухцепочечной ДНК, в обеих цепях которой в разных местах обнаружены одноцепочечные участки. У аденоассоциированных вирусов комплементарные цепи ДНК находятся в различных вирусных частицах. [c.20]

Метод репликации функциональной ДНК, включающий трансформацию в подходящих условиях соответствующих одноклеточных организмов с помощью функциональной ДНК с целью получения трансформантов, при этом функциональная ДНК получена in vitro следующим образом а) расщеплением вирусной или кольцевой плазмидной ДНК, совместимой с указанным одноклеточным организмом, с получением линеаризованного фрагмента, содержащего интактный репликон и концевой участок с заранее заданными свойствами б) объединением первого линеаризованного фрагмента со вторым, чужеродным по отношению к указанному одноклеточному организму и содержащим по меньщей мере один интактный ген и концевой участок, способный к лигированию с концевым участком первого линеаризованного фрагмента, причем по меньшей мере один из линеаризованных фрагментов содержит ген определенного фенотипического признака в условиях, подходящих для такого объединения, причем концевые участки первого и второго фрагментов объединяются с образованием функциональной ДНК, способной к репликации и транскрипции в указанном одноклеточном организме выращивание указанного одноклеточного организма в подходящей питательной среде и выделение трансформантов, обладающих данным фенотипическим признаком, проявление которого обусловливается У указанной функциональной ДНК. [c.540]

ДНК> модель разматывающегося рулона — система представлений, предложенная для объяснения репликации ковалентно замкнутых кольцевых ДНК. Модель разматывающегося рулона возникла благодаря открытию (+)-цепей ДНК. превосходящих по длине зрелый вирусный геном, (—)-цепеЙ в виде ковалентно замкнутых одноцепочечных колец, а также длинных (- -)-цепей с З -гидроксильным концом, лежащим на матричном кольце, и свободным 5 -гидроксильным концом, выходящим В раствор. Эта модель довольно удачно объясняет строение реплицирующёйся ДНК некоторых бактериофагов (ФХ174, Т4 к) и кишечной палочки, состоящей из двух ковалентно замкнутых кольцевых цепей. В этой структуре (+)-цепь в определенной точке разрывается эндонуклеазой. При этом освобождаются З -гидрокснльная и -фосфатная группы. 5 -Фосфатная группа прикрепляется к какому-то участку мембраны, а цепь начинает наращиваться с З -гидроксильного конца, достраиваясь на матрице (—)-цепи, которая при этом продолжает оставаться замкнутой. В таком виде она представляется бесконечной матрицей в виде кольца. [c.52]

Рис. 21-20. Предполагаемый механизм, с помощью которого определенные папилломавирусы могут индуцировать рак шейки матки. Данные вирусы имеют кольцевую двухцеиочечную ДПК длиной около 8000 пар оснований. В клетках бородавок и других доброкачественных образований вирусные хромосомы стабильно существуют в виде плазмид и реплицируются самостоятельно. В результате редкого случайного события вирусный геном может встроиться в хромосому хозяина. При этом изменится окружение вирусных генов и нарушится контроль их экспрессии.

Третье различие между системами репликации ДНК фагов Т4 и Т7 касается способа превращения конкатемера в зрелый мономерный геном. В первом случае длина сегмента ДНК, отрезаемого от конкатемера, задается не специфической нуклеотидной после-доватачьностью (как у Т7), а вместимостью фаговой головки кон-катемерная молекула ДНК начинает упаковываться в головку, а когда головка заполнится, активируется эндонуклеаза, которая отщепляет оставшийся снаружи участок молекулы. Поскольку в головку помещается сегмент ДНК, превышающий по своим размерам уникальную последовататьность вирусного генома, повторение актов упаковки и нарезания генерирует молекулы с кольцевыми перестановками и прямыми концевыми повторами (рис. 147). Отметим, что в фаговом геноме закодирован фермент, способствующий превращению разветвленных молек л ДНК в линейные. [c.280]

Удобно расчленить раунд репликации ДНК на три стадии 1) переход родительского генома в репликативную форму 2) собственно репликация репликативной формы и 3) переход репликативной формы в зрелый дочерний геном. Рассмотрим несколько вирусных систем, у которых синтез ДНК осуществляется при участии двухнитевых кольцевых молекул (рнс, 148), Такие кольца — репликативные формы — могут возникать несколькими способа.ми путем синтеза комплементарной цепи на однонитевой кольцевой матрице (фаг с( Х174), в результате спаривания липких концов, (фаги Р2, Р4), в результате сайт-специфической (фаг Р1) илн общей (фаг Р22) внутримолекулярной peкo.vlбинaцни. между концевыми повторами и т. д. Наконец, в форме двухнитевого кольца [c.280]

В настоящее время наиболее вероятной представляется такая последовательность событий, ведущих к включению вирус-специфической ДНК ретровирусов в клеточную хромосому (рис. 161). После образования кольцевой молекулы в месте стыка двух LTR возникает короткий несовершенный инвертированный повтор. Этот повтор выполняет функцию att, т. е. специфического участка интеграции. Участок att узнается вирус-специфическим с рментом, обладающим эндонуклеазной активностью — одним из продуктов гена poU который попадает в клетку из заражающей вирусной частицы. Фермент вносит в обе цепочки молекулы вирус-специфической ДНК разрывы на расстоянии 4 нуклеотидов друг от друга. Этот же фермент вносит ступенчатый разрыв (на расстоянии 4—6 нуклеотидов) и в клеточную ДНК- Положение разрыва в клеточной ДНК не фиксировано. Далее происходит интеграция вирусной ДНК в хозяйскую хромосому. Предполагают, что механизм интеграции напоминает тот, который реализуется в фаговых системах, прежде всего у фага Ми (см. раздел 1 этой главы), т. е. разрывы цепей ДНК и воссоединение гетерологичных нуклеотидных последовательностей осуществляет один и тот же фермент — особая топоизомераза (интеграза). Процессы типа репарационных (застраивание брешей и удаление одноцепочечных хвостов ) приводит к двум последствиям во- [c.312]

В зараженной клетке ДНК этих двух вирусов переходит в ковалентно-непрерывную форму, которая, как известно, удобна для репликации. Однако у обоих вирусов репликация ДНК-генома осуществляется при посредстве промежуточных линейных молекул РНК. Эти РНК образуются в результате транскрипции вирусных ДНК в клеточном ядре хозяйским ферментом РНК-полимеразой П. Транскрибируется только одна из нитей вирусной ДНК, причем промоторы и терминаторы расположены на кольцевом геноме таким образом, что наряду с субгеномными мРНК образуются молекулы (Ч-)РНК более длинные, чем геном. Ясно, что в длинных транскриптах должен быть прямой концевой повтор. Этот повтор способствует преодолению трудностей, возникающих при снятии ДНК-копии с З -конца линейной матрицы. [c.316]

Вирусы и другие нуклеопротеиды. Приаеденные примеры далеко не исчерпывают список известных нуклеопротеидных структур. Существует целый мир бактериальных, растительных и животных вирусоа, а котором обнаружено поразительное многообразие вирусных частиц (вирионов) к к по строению и составу, так и по способам хранения и воспроизведения генетической информации. В отличие от клеток, где хранителем наследственности всегда является двуспиральная ДНК, а РНК служит только для переноса и реализации генетической информации, вирусы в качестве генетического материала используют как ДНК (ДНК-содержащие вирусы), так и РНК (РНК-содержащие вирусы). Геномная ДНК может быть одноцепочечной или двуспиральной, кольцевой или линейной. РНК-содержащие вирусы также чрезвычайно разнообразны они могут содержать одноцепочечную или дауспиральную РНК, их геном может быть представлен одной или сразу несколькими молекулами РНК, упакованными в одну капсиду. [c.404]

Структурные гены-это участки ДНК, которые кодируют полипептидные цепи, тРНК и рРНК. Вирусные ДНК содер- < жат сравнительно небольшое число генов в отличие от ДНК Е. соН, содержащей более 3000 генов. К настоящему времени расположение многих из них в кольцевой хромосоме уже устано- > влено. Бактерии защищают свою собственную ДНК путем метилирования некоторых оснований, расположенных в определенных местах молекулы, с помощью модифицирующих метилаз. При [c.890]

Вирусы ПОЛИОМЫ и 8У40 ( Обезьяний вирус 40 ) относятся к группе паповавирусов. Они содержат двухцепочечные кольцевые молекулы ДНК. В эксперименте вирус можно перенести для размножения в клетки тканевой культуры. Размножаясь в некоторых (так называемых пер-миссивных) клетках, вирус вызывает их лизис, и по мере его размножения клетки гибнут. В других (непермиссивных) клетках вирус ведет себя иначе. В этом случае размножение вируса подавляется, и примерно в одной из 10 клеток вирусная ДНК интегрируется в клеточную ДНК. Такое включение вирусной ДНК в геном клетки-хозяина может приводить к опухолевой трансформации. В трансформированной клетке образуется белок (Т-антиген), который запускает репликацию клеточной ДНК, и в результате начинается размножение клеток. Инъекция такого рода трансформированных клеток животным приводит к быстрому образованию опухолей. [c.153]

Бактериальная хромосома содержит один репликон следовательно, единицы репликации и сегрегации совпадают. Инициация в одной точке начала репликации ведет к репликации всего генома. Наряду с хромосомой бактерии могут содержать плазмиды каждая плазмида представляет собой автономный кольцевой геном и является отдельным репликоном. Некоторые плазмиды разделяют строгость репликации бактериальной хромосомы они представлены в бактериальной клетке в виде одной копии на каждую копию хромосомы (однокопийные плазмиды). Другие плазмиды являются многокопийными, количество их копий в клетке превышает 1. ДНК каждой фаговой или вирусной частицы также составляет репликон, спо- [c.396]

Обратная транскриптаза упаковывается вместе с геномом в вирусную частицу. Фермент превращает РНК в линейную двухцепочечную молекулу в цитоплазме инфицированной клетки. Линейная ДНК самостоятельно проникает (неизвестным способом) в ядро, где она превращается в кольцевую молекулу. Одна или несколько копий ДНК интегрируют в геном хозяина. Интегриро- [c.490]

В животных клетках, как и у бактерий, для размножения вирусов существует помимо литического еще и другой путь. Те животные клетки, в которых ДНК-вирусы размножаются литическим путем, ведущим к гибели клетки, принято называть пермиссивными. Клетки, в которых размножение вирусов блокируется, называются непермиссивными вирусная хромосома в таких случаях либо включается в геном клетки-хозяина и в дальнейшем размножается вместе с ним, либо образует плазмиду - кольцевую молекулу ДНК, репликация которой регулируется и не ведет к гибели клетки. Иногда это вызывает в непермиссивных клетках определенное генетическое изменение, в результате которого начинается их неконтролируемый рост, т.е. нормальные клетки превращаются в раковые. Соответствующий ДНК-вирус называют в гаких случаях опухолевым ДНК-вирусом, а превращение, о котором идет речь, - вирусной неопластической трансформацией. Среди опухолевых ДНК-вирусов наиболее полно изучены два представителя паповавирусов, а именно SV40 и вирус полиомы. Выяснилось, что их трансформирующая способность зависггг от нескольких вирусных белков, кооперативное действие которых переводит покоящиеся клетки из Go-фазы в S-фаз) (см. разд. 3.3). В пермиссивных клетках этот переход в S-фазу делает доступными вирусу все репликационные ферменты клетки-хозяина, необходимые для синтеза вирусной ДНК В непермиссивной клетке синтез провирусом этих вирусных белков подавляет часть нормальных регуляторных механизмов и самой клетки, и всего ее потомства. [c.320]

В формировании основных представлений о вирусном онкогенезе важную роль сыграли вирус по-лиомы и вирус SV40. Это мелкие вирусы (геном около 5 т. п. н.), кольцевой геном которых кодирует всего 5—6 белков. В определенных условиях инфицирование соответствующих клеток этими вирусами приводит к злокачественной трансформации. Известно, что в этом процессе принимают участие специфические вирусные белки. В случае вируса SV40 эти белки (их часто называют антигенами, поскольку они были идентифицированы иммунологическими методами) известны как Tnt. Белки вируса полиомы назы- [c.356]

Встраивание кольцевой или линейной ретровирусной или ретротранспозонной дуплексной ДНК в реципиент-ный геном. Прежде всего в реципиентный геном вносятся асимметричные одноцепочечные разрывы (указаны стрелками)-по-видимому, с помощью зндонуклеазы кодируемой ретровирусом или ретротранспозоном Число пар оснований между этими разрывами специ фично для данной зндонуклеазы, поскольку оно опре деляет характерный для каждого злемента размер дуп ликации сайта-мишени. Аналогичным образом расщеп ляется ДНК донора. Как правило, в кольцевых ретро вирусных дуплексах содержатся дополнительные 4 п. н. [c.263]

Скорость роста заражежых клеток на 25-50 % ниже, чем неинфицированных. Поэтому при титровании нитевидные фаги образуют на бактериальном газоне мутные бляшки. При размножении нитевидных фагов в бактериальной клетке их геном одновременно присутствует в виде большого числа копий двухцепочечной кольцевой плазмиды и одноцепочечной ДНК в составе вирионов. Из одного литра инфицированной культуры получают несколько миллиграммов одноцепочечной и репликативной двухцепочечной форм фаговой ДНК. На одноцепочечной вирионной ДНК многие манипуляции по созданию гибридных молекул, разработанные для вирусных и плазмидных двухцепочечных ДНК, реализовать нельзя. Однако они с успехом применимы к репликативной форме генома нитевидных фагов, которая инфекцион-на в тесте трансфекции клеток Е. oli. Все это обусловило использование нитевидных фагов для создания клонирующих векторов. [c.111]

Для введения таких молекул ДНК в клетки млекопитающих прежде всего были опробованы методы, ранее разработанные для трансфекции клеток вирусными нуклеиновыми кислотами. Как и ожидалось, они оказались пригодными и в этих случаях. До недавнего времени кольцевые плазмиды и линейные фрагменты ДНК в клетки животных в основном вводили кальций-фосфатным и ДЭЛЭ-декстрановым методами. Когда необходимо осуществить генетическую трансформацию, т. е. интегрировать фрагмент ДНК в геном клетки, предпочтительнее использовать кальций-фосфатный метод, так как он в этом случае обеспечивает ббльшую эффективность. Если требуется сохранить целостность вводимой кольцевой молекулы ДНК, то обычно преимущество имеет ДЭАЭ-декстрановый метод. [c.335]

Лучше всего для этого подходит вирус Эпштейна-Барр (EBV). Оказалось, что EBV в ядре инфицированных В-лимфоцитов человека находится в виде многокопийных плазмид вирусная ДНК представляет собой внехромосомные кольцевые молекулы, организованные в нуклеосомы. В таких латентно инфицированных клетках экспрессируется менее 10 % вирусного генома. М. Ятес с соавторами (1984-1985 гг.) показали, что для репликации ДНК EBV в латентном состоянии необходим и достаточен один i/мс-действующий элемент — oriP и один шранс-действующий элемент — ген EBNA-1, кодирующий ядерный антиген вируса. [c.390]

Геном вируса гепатита В человека представлен кольцевой двух цеп очечной ДНК с пробелами. Если вирус находится внутри клетки, то пробелы заполняются вирионной ДНК-полимеразой. Такая почти полноразмерная цепь ДНК ифает роль матрицы, на которой синтезируется РНК. Длина этой РНК равна длине генома вируса, и она ифает роль мРНК в процессе экспрессии вирусных белков и роль матрицы при обратной транскрипции с образованием дочерней вирусной ДНК. Аналогичный механизм реализуется и при репликации вируса мозаики цветной капусты и других вирусов растений. [c.97]

Смотреть страницы где упоминается термин Вирусные геномы кольцевые: [c.275] [c.223] [c.27] [c.366] [c.312] [c.316] [c.277] [c.287] [c.89] [c.117] [c.318] [c.487] [c.51] [c.379] [c.395] [c.408] [c.195] [c.363] [c.417] [c.318] [c.320] [c.487] [c.55]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология