Ретровирусы репликация РНК

Переходим к рассмотрению вирусных систем, в которых цикл репликации генома схематически можно разбить на две главные реакции синтез РНК на матрице ДНК и синтез ДНК на матрице РНК-При этом в состав вирусной частицы в качестве генома может входить либо РНК (как у ретровирусов), либо ДНК (как у вирусов гепатита В и мозаики цветной капусты). [c.308]

Репликация транскрипция генома ретровирусов (РНК—ДНК- РНК) [c.308]

Таким образом, общая схема репликации / транскрипции генома этих вирусов поразительно похожа на схему репликации / транскрипции генома ретровирусов, По-видимому, это сходство имеет под собой эволюционную основу во всяком случае, аминокислотные последовательности обратных транскриптаз всех трех групп вирусов (гепатита В, мозаики цветной капусты и ретровирусов) выявляют определенное сходство между собой. [c.316]

Использование ретровирусных векторов имеет и еще один большой недостаток. Хотя эти векторы создаются так, чтобы они были дефектными по репликации, геном штамма ретровируса (вируса-помощника), который необходим для получения большого количества векторной ДНК, может попасть в то же ядро, что и трансген. Несмотря на все принимаемые меры, ретровирусы-помощники могут реплицироваться в организме трансгенного животного, что совершенно недопустимо, если этих животных предполагается использовать в пищу или как инструмент для получения коммерческого продукта. И поскольку существуют альтернативные методы трансгеноза, ретровирусные векторы редко используются для создания трансгенных животных, имеющих коммерческую ценность. [c.419]

Азидотимидин предложено применять при СПИДе (синдроме приобретенного иммунного дефицита), вызываемого ретровирусом HIV, который поражает клетки иммунной системы. Этот препарат не убивает вирус, но подавляет его репликацию. [c.42]

ВИЧ принадлежит к числу так называемых ретровирусов, т. е. вирусов, в геноме которых закодированы зависимые транскриптазы (обратные транскриптазы). В результате репликация генома РНК-содер-жащих вирусов катализируется собственной обратной транскриптазой, которая упаковывается в белковую оболочку вируса — капсиду при каждой репликации вирусов в клетке-хозяине. Но в отличие от других ретро-вирусов (вирус саркомы кур Рауса, вирус полиомиелита) ВИЧ в своем геноме содержит пять дополнительных открытых участков, которые кодируют белки, оказывающие активирующее или подавляющее действие на белковый синтез и, возможно, на другие функции. Летальный эффект ВИЧ вызван тем, что, убивая специализированные Т-лимфоциты, он повреждает иммунную систему, поскольку без этих клеток В-лимфоциты не способны размножаться в ответ на проникновение в организм нового антигена. Молекулярный механизм летального действия ВИЧ таков при инфицировании клеток ВИЧ его капсидный белок связывается с трансмембранным клеточным белком, после чего вирусный капсид сливается с мембраной клетки, а вслед за этим вирусная РНК освобождается в клетку, где она после конверсии в двухцепочечную ДНК включается в хромосому в качестве провируса. Белок, синтезируемый под генетическим контролем провируса, позволяет инфицированным Т-лимфоцитам сливаться с неинфицированными Т-лимфоцитами, что ведет к их разрушению. Следовательно, человек погибает от потери способности организма к иммунологической защите от тех инфекций, которые сами по себе не являются смертельными. [c.491]

Ретровирусы можно рассматривать как природные векторы для переноса и экспрессии чужеродных генов. Ретровирусы с высокой степенью онкогенности быстро и весьма эффективно вызывают опухоли у млекопитающих и, как правило, способны трансформировать соответствующие клетки в культуре. За одним лишь исключением (разд. 9.3.3), эти вирусы дефектны по репликации, поскольку онкогенные последовательности клеточного происхождения заместили у них те вирусные последовательности, которые кодируют гранс-действующие функции [16]. Вирусные продукты, необходимые для репликации и интегра ции таких дефектных вирусов, обеспечиваются по транс-схеме не- [c.278]

Некоторые вирусы, в частности паповавирусы, аденовирусы и герпесвирусы, используют для репликации ДНК-полимеразы. У других, например у вируса гепатита В и вируса мозаики цветной капусты, сначала с помощью клеточной РНК-полимера-зы II синтезируется РНК, а затем на ней как на матрице путем обратной транскрипции образуется новая геномная ДНК при этом обратная транскриптаза кодируется вирусным геномом. Ретровирусы также образуют обратную транскриптазу, которая копирует одноцепочечную геномную РНК с образованием дуплексной ДНК, которая затем встраивается в клеточный геном и находится там в виде провируса новые вирусные геномы образуются с помощью клеточной РНК-полимеразы (разд. 2.2.а и 5.7.г). Другие РНК-содержащие вирусы, например полиовирусы и вирус ящура, реплицируются при непосредственном копировании РНК с помощью РНК-полимераз, кодируемых вирусом (разд. 2.5.). [c.344]

Кроме явных преимуществ ретровирусы как молекулярные векторы имеют и тот недостаток, что они относительно нестабильны генетически. По имеющимся оценкам, частота мутирования ретровирусов и их гибридных вариантов достигает 0,5 % в расчете на цикл репликации. Это связано, по-видимому, с низкой корректирующей активностью (или ее полным отсутствием) у ферментов ревертазы и РНК-полимеразы, реплицирующих вирусный геном. [c.408]

Отмеченные недостатки можно преодолеть, применяя в качестве трансдуцирующих векторов ретровирусы. В силу высокой эффективности инфицирования широкого спектра клеток ретровирусы обеспечивают наиболее подходящий метод интеграции чужеродных генов в хромосомы клеток. Инкубируя клетки костного мозга совместно с монослоем клеток упаковывающей линии, продуцирующей гибридный ретровирус, можно быть уверенным, что и без дополнительной селекции большинство клеток костного мозга, в том числе и стволовые клетки, будут инфицированы дефектным по репликации гибридным ретровирусом и ДНК-копия его генома будет интегрирована в хромосомную ДНК клетки. [c.410]

Конструирование векторов на основе ретровирусов. В основе конструирования ретровирусных векторов лежат три важных принципа. Во-первых, векторы должны сохранять последовательности вирусного генома, необходимые для репликации, экспрессии генов и упаковки. Синтез вирусных белков может определяться генами, находящимися в 7и/>йис-положении. Во-вторых, чужеродные сегменты ДНК должны встраиваться в кодирующие области генома или отчасти замещать их. В-третьих, ретровирусные векторы обычно предназначены для использования в качестве трансдуцирующих векторов с упаковкой рекомбинантного генома в вирион. Сами ретровирусы представляют собой природные трансдуцирующие вирусы они рекомбинируют с клеточными геномами и трансдуцируют клеточные гены во вновь инфицируемые клетки как часть провируса. [c.268]

Первичные транскрипты провир уса подвергаются обычным пост-транскрипционным модификациям кэпированию 5 -конца, полиаденилированию З -конца (в районе г есть сигнал полиаденилирования) и сплайсингу (рис. 162). Последняя модификация затрагивает не все транскрипции провируса — часть из них выходит в цитоплазму, сохраняя всю последовательность нуклеотидов. Такие молекулы РНК (помимо того, что они функционируют как мРНК для некоторых белков) включаются в вирион тем самым завершается цикл репликации/транскрипции генома ретровирусов. [c.315]

В пакующей клеточной линии не образуются компетентные по репликации ретровирусы дикого типа, способные встраиваться в гены и приводить к некотролируемой пролиферации некоторых клеток (т. е. к превращению их в раковые клетки). Это весьма существенно, особенно если частицы ретровирусного вектора предполагается использовать для геной терапии соматических клеток человека. В качестве меры предосторожности все же проводят регулярное тестирование готовых ретровирусных векторов, с тем чтобы выявить ретровирусы дикого типа. Кроме того, в пакующей клеточной линии нуклеотидные последовательности ретровируса и вектора локализованы в трех разных областях хромосомы, что делает весьма маловероятной возможность последовательных рекомбинационных событий, которые могли бы привести к образованию компетентного по репликации ретровируса. [c.489]

Онкогенез, вызываемый у животных РНК-внрусами. К образованию опухолей у животных могут быть причастны также и РНК-вирусы-ретровирусы. Они относятся к икосаэдрическим вирусам с оболочкой и содержат (-н )РНК-геном (одноцепочечную РНК). В качестве онкогенных вирусов они, например, вызывают саркому Рауса у кур и лейкемию у мышей. Название ретровирусы связано с тем, что в их размножении участвует обратная транскриптаза (см. конец раздела 15.1). РНК этих вирусов не может воспроизводиться путем простой репликации-необходима ее предварительная транскрипция в ДНК с по- [c.153]

Транскрипция-это не единственный способ синтеза РНК. Вирусы, геномы которых состоят из РНК, детерминируют специфические ферменты, осуществляющие различные реакции, но обладающие одним общим свойством способностью синтезировать РНК на матрице, которая сама представлена молекулами РНК. Этот процесс служит как для образования мРНК, необходимой для поддержания инфекционного процесса (транскрипция РНК), так и для воспроизведения вирусного генома (репликация РНК). Это происходит и в прокариотических, и в эукариотических клетках. Однако и в случае (эукариотических) ретровирусов возможна дальнейшая реакция, в которой вирусная РНК используется в качестве матрицы для обратной транскрипции, приводящей к образованию ДНК. [c.132]

Ретровирусы, вызывающие раковую трансформацию, это РНК-со-держащие вирусы. С помощью фермента ревертазы они способны синтезировать ДНК-копии в ходе так называемой обратной транскрипции. Эти ДНК-копии способны встроиться в геном клетки. Интегрированная копия называется провирусом. Некоторые ретровирусы, известные как активно трансформирующие вирусы, высоко онкогенны. Они вызывают неопластические заболевания у зараженных ими животных. В культуре клеток эти вирусы вызывают трансформацию клеток, протекающую с высокой эффективностью. Около 20 таких вирусов было выделено из крыс, мыщей, обезьян, кощек, цыплят и индюков (например, вирусы саркомы Харвея и саркомы Малони выделены из крыс и мышей соответственно). Кроме генетической информации, необходимой для своей собственной репликации, эти вирусы несут специфические гены, называемые онкогенами, ответственными за их способность вызывать раковую трансформацию. Сейчас известно около 15 генов one, включая ген sr вируса саркомы Рауса, поражающего кур, ген mos вируса саркомы мышей и ген ras вируса саркомы крыс. [c.322]

Использование ретровирусов в качестве векторных молекул за последние годы обрело статус наиболее перспективного и универсального метода введения и экспрессии клонированных генов в эукариотических клетках. Многие свойства ретровирусов делают их более удобными для таких исследований, чем методы прямого генетического переноса или использование потенциальных вирусных векторных систем. Во-первых, относительно небольшой геном ретровирусов позволяет довольно просто с ним манипулировать и вводить в его состав чужеродные гены таким образом, чтобы любой возникаюш,ий при этом дефект вирусной репликации мог бы комплементироваться по транс-схеме. Во-вторых, вирусы можно легко нарастить в культуре до высокого титра. Эффективность инфицирования пермиссивных клеток чрезвычайно высока, что в сочетании с высоким титром вирусных препаратов позволяет получать в культуре почти 100%-ное заражение клеток-мишеней. После инфицирования единственная копия ретровирусной ДНК оказывается стабильно интегрированной в геном клетки-хозяина строго определенным образом, так что практически все инфицированные клетки способны экспрессировать гены, привнесенные вирусом. Кроме того, ретровирусы содержат мощные транскрипционные знхансеры, которые существенно повышают уровень экспрессии клонированных генов в клетках различных типов. [c.272]

Несмотря на то что использование ретровирусов в качестве векторов основано на обширном знании биологии природных ретровирусов, в вопросах, связанных с репликацией и экспресси- [c.301]

Структура аспартатной протеиназы HIV-1. Интерес к механизму действия аспартатных протеиназ особенно возрос в последнее время в связи с обнаружением ферментов этой группы у ретровирусов, вызывающих в организмах человека и животных такие болезни, как aids, некоторые виды лейкозов, сарком и онкоопухолей молочных желез. Самое важное здесь заключается в установлении того факта, что ставшие известными аспартатные протеиназы этих вирусов играют ключевую роль в их жизненных циклах. В клетке-хозяине они гидролизуют белки ядерных капсид, окружающих вирусные РНК, расщепляют полибелковые цепи на зрелые структурные белки и ферменты, участвующие в репликации ретровирусов. Вирусные протеиназы в состоянии также гидролизовать белки инфицированных клеток, нарушая тем самым целостность их структурно-функциональной организации. В то же время клеточные протеолитические ферменты не обладают способностью расщеплять вирусные протеиназы и выполнять их функции. Таким образом, в отсутствие протеиназ или при их ингибировании вирусы иммунодефицита человека (HIV-1, ШУ-2) и обезьяны (SIV), а также опухолеродные вирусы не смогли бы приобретать инфекционные формы. По этой причине протеиназы ретровирусов стали объектами пристального внимания энзимологов и медиков. [c.85]

Открытие в конце 1950-х г. Говардом Теминым (Temin) феномена обратной транскрипции поначалу вызвало сомнение. Однако после присуждения в 1975 г. Темину и Балтимору (Baltimore) Нобелевской премии этот процесс признан всеми как важный элемент репликации ретровирусов (таких, как ВИЧ) и некоторых других событий в клетке. (Свое название ретровирусы получили вследствие того, что у них поток генетической информации направлен от РНК к ДНК, т. е. в направле- [c.27]

Как было обнаружено во многих работах, индуцированное интерфероном подавление размножения ретровирусов не всегда коррелирует с индукцией антивирусного состояния против литических вирусов [11]. Например, обработка хронически зараженных вирусом RD-114 клеток а-ИФН или -ИФН приводит к подавлению размножения ретровируса, но репликация VSV или вируса ЕМС устойчива к интерферону в этих клетках [97], что коррелирует с отсутствием образования киназы и синтетазы [244]. Исследовано влияние интерферона на образование вируса лейкоза мышей Молони в двух клонах клеток мышей Swiss. Образование этого вируса подавлялось в одинаковой степени, хотя один клон был значительно чувствительнее к интерферону, чем другой, когда индукцию антивирусного состояния измеряли по степени подавления репликации вируса ЕМС [45]. Судя по подавлению размножения вируса MoLV, клетки NIH/3T3 очень чувствительны к интерферону, но, судя по подавлению репликации вируса ЕМС, они устойчивы к нему. В отличие от этого в клетках А204 как репликация ретровируса М7 и вызываемое им слияние клеток, так и размножение вируса ЕМС и VSV очень чувствительны к интерферону [244]. [c.66]

У многих вирусов генетическая информация также закодирована в ДНК. Механизмы репликации, репарации, перестройки и экспрессии вирусной ДНК аналогичны механизмам, используемым клетками других организмов. Геном некоторых вирусов представлен не ДНК, а РНК. Геномная РНК таких вирусов либо непосредственно транслируется в белки, либо обладает генетической информацией, необходимой для синтеза молекул РНК, которые Б свою очередь транслируются в белки. Те вирусы, у которых геном представлен РНК в течение всего жизненного цикла, должны сами реплицировать родительскую РНК для получения потомства вирусных частиц. Существует класс ретровирусов, репродуктивный цикл которых начинается с того, что их генетическая информация в ходе так называемой обратной транскринции переводится на язык ДНК. Полученные копии ДНК, или провирусы, способны к регшикации и экспрессии только после интеграции в хромосомную ДНК клетки. В такой интефированной форме вирусные геномы реплицируются вместе с ДНК клетки-хозяина, и для образования нового поколения вирусных геномов и мРНК, нужной для синтеза вирусных белков, они используют транскрипционный аппарат клетки. [c.38]

За исключением ретровирусов (разд. 2.2), репликация РНК в основном повторяет процесс репликации ДНК. Цепи РНК также удлиняются на один нуклеотид за один акт в направлении 5 ->3 путем присоединения ри бону клеотидтри фосфата к З -ОН-концу растущей цепи. Как и при репликации ДНК, порядок расположения нуклеотидов определяется комплементарным копированием матрицы, в данном случае обязательно цепи РНК (рис. 2.65). Ферменты, осуществляющие этот процесс, называются РНК-зависимым и репликазами. [c.111]

Жизненный цикл ретровирусов (разд. 2.2.а). Репликация одноцепочечного РНК-генома ретровирусов включает следуюшие стадии образование двухцепочечной ДНК, являюшейся копией РНК, с помошью обратной транскриптазы встраивание вирусной ДНК в геном хозяина транскрипцию встроенной ДНК с образованием мРНК и дочерних вирусных геномов синтез вирусных структурных белков и обратной транскриптазы сборку новых [c.267]

Смотреть страницы где упоминается термин Ретровирусы репликация РНК: [c.620] [c.545] [c.542] [c.489] [c.493] [c.492] [c.83] [c.308] [c.50] [c.276] [c.286] [c.545] [c.179] [c.189] [c.198] [c.20] [c.192] [c.378] [c.407] [c.485] [c.93] [c.268]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология