РНК-геномы вирусов транскрипция

Особенность фага N4 — наличие вирус-специфической РНК-полимеразы в составе зрелых вирионов. Этот фермент — крупный белок (УИ, 320 ООО) — продукт позднего фагового гена. Он попадает в заражаемую клетку вместе с вирусной ДНК и обеспечивает транскрипцию ранних генов. Среди продуктов ранних генов имеется вторая вирус-специфическая РНК-полимераза, построенная из трех относительно некрупных неидентичных полипептидных цепей. Эта вторая РНК-полимераза узнает промоторы средних генов. Поздние гены фага N4 транскрибируются, по-видимому, РНК-полимеразой . сои. [c.299]

Необходимость регуляции транскрипции в вирусных системах связана с тем, что потребность в разных вирус-специфических белках разная структурные белки требуются, как правило, в больших количествах, чем белки-ферменты. Кроме того, на ранних стадиях инфекции нужны преимущественно белки, обеспечивающие репликацию генома, а на поздних — белки, принимающие участие в формировании вирионов. Поэто.му биологически целесообразно, чтобы разные вирусные гены считывались с разной эффективностью и чтобы эта эффективность изменялась по ходу репродукции вируса. [c.290]

Таким образом, при литической вирусной инфекции в фазе 5 может разыгрываться ряд одновременных событий— репликация генов клетки, репликация генов вируса, их транскрипция и трансляция [1]. [c.67]

В основе регуляции экспрессии генов вирусов млекопитающих лежат те же принципы, что и в основе регуляции экспрессии клеточных генов. Как и промоторы большей части эукариотических генов класса II, промоторы вирусов состоят из проксимальных регуляторных элементов, как правило, входящих в последовательность, непосредственно окружающую точку начала транскрипции и простирающуюся до пары оснований- 100, и дистальных регуляторных элементов, чаще всего расположенных между парами оснований —100 и —300, которые обеспечивают экспрессию гена, специфичную для данной ткани или данной стадии развития организма (рис. 8.27). Регуляторные последовательности, находящиеся внутри единицы транскрипции или за ней, насколько известно, не входят в состав вирусных промоторов. [c.48]

Гены вирусов герпеса объединяют в пять групп (а, , i, У и у2). Их экспрессия инициируется последовательно по каскадному типу, т. е. продукты а-генов запускают транскрипцию -генов, причем экспрессия генов начинается раньше, чем генов j, а -гены в свою очередь необходимы для транскрипции у-генов. Показано, что для инициации функционирования герпесвирусного генома необходимы по крайней мере три регуляторных -белка. Первым в каскад регуляции включается транс-WR- [c.385]

Описанные выше схемы репликации ДНК-гено.мов включают почт весь набор основных элементов (блоков), нз которых построены репликационные системы и других ДНК-содержащих вирусов (если не считать стоящие особняком способы репликации ДНК с участием механизмов обратной транскрипции с.м, раздел 3 этой главы). Однако комбинироваться эти блоки могут в разных сочетаниях. [c.280]

Регуляция транскрипции генома фага X существенно богаче. Этот вирус принадлежит к числу умеренных он либо вызывает типичную продуктивную инфекцию, либо встраивает свой геном в клеточную хромосому (переходит в состояние профага), сохраняя при этом способность при некоторых условиях высвободиться из плена . Система регуляции транскрипции фага к обеспечивает, во-первых, разную степень экспрессии разных генов, во-вторых, избирательное усиление илн ослабление работы генов по ходу фаговой репродукции и, в-третьих, перестройку транскрипционного аппарата, необходимую для перехода в состояние профага или, наоборот, для выхода из этого состояния. [c.291]

Рис. 6.7. Челночный прокариотически-эукариотический вектор pSEM atR. Если смотреть против часовой стрелки, этот вектор включает ген, кодирующий устойчивость к ампициллину, участок начала репликации pBR322, промотор области ранних генов SV-40, содержащий ТАТА-бокс Голдберга — Хогнесса, промоторную область гена AT (хлорамфеникол-ацетилтрансферазы), содержащую сайт начала транскрипции (этот ген кодирует устойчивость к антибиотику хлорамфениколу), интрон малого t-антигена и сайт полиаденилирования области ранних генов вируса SV-40.

У фага Т7 встречается еще один способ временной регуляции транскрипции — образование фагоспецифической РНК-полимеразы. Схематически геном этого вируса можно разбить на две области меньшая ( 20 % генома) соответствует левому концу генетической карты и транскрибируется на ранней стадии инфекции, а большая содержит поздние гены. В начале ранней области располагаются по соседству несколько мощных промоторов, узнаваемых клеточной РНК-полимеразой, а заканчивается этот район не. менее мощным р-независимым терминатором. Внутри ранней области имеются, дополнительные слабые промоторы и слабые р-зависимые терминаторы, которые обеспечивают тонкую настройку работы ранних генов. [c.298]

Синтез РНК ретровирусов происходит тогда, когда геном вируса в виде провирусной ДНК является интегральной частью клеточной хромосомы. Соответственно образование вирусных транскриптов идет в ядре и осуществляется клеточным транскрипционным аппаратом в качестве основного фермента используется РНК-полимераза П. Поэтому большинство проблем, которые при этом нужно решить,— это обычные проблемы клеточной транскрипции (и посттран-скрипционного процессинга), которые здесь описаны не будут. Но возникают и специфические проблемы. [c.314]

В липидной оболочке вириона находится белок М (мембранный, или матриксный), который является основным белковым компонентом вируса и, как полагают, структурным по своей функции. Внутри мембранной оболочки заключено восемь одноцепочечных молекул РНК (минус-цепь, т. е. вирионная РНК комплементарна мессенджер РНК), связанных с белком нуклеокапсида, и тремя большими белками Р1, Р2 и РЗ, ответственными за репликацию и транскрипцию РНК. По крайней мере три кодируемых вирусом неструктурных белка (NS1, NS2 и М2) обнаруживаются в инфицированных клетках, но их функции неизвестны. В главе 2 представлены современные данные о восьми генах вируса гриппа и дюлекулярных массах кодируемых ими белков. [c.126]

Фаг SP01-крупный вирулентный вирус, заражающий В. subtilis. В зависимости от того, какие фаговые гены экспрессируются, литический цикл можно подразделить на три стадии. Сразу же после начала инфекции транскрибируются ранние гены фага. Через 4-5 мин транскрипция ранних генов прекращается и начинается транскрипция средних генов. Затем на 8-12-й минутах транскрипция средних генов заменяется транскрипцией поздних генов. Каковы механизмы, обусловливающие переключение транскрипции [c.159]

Глюкокортикоиды — это класс стероидных гормонов, регулирующих экспрессию генов (см. гл. 44). При попадании молекул глюкокортикоидов в клетку млекопитающих они связываются со стероидч пе-цифичным рецептором, который претерпевает при этом конформационные изменения в цитоплазме и проникает в ядро. Комплекс глюкокортикоид— рецептор взаимодействует со специфическим рецеп-тор-связывающим сайтом ДНК в 5 -регуляторной области стероид-зависимых генов, например гена вируса рака молочной железы мыши, на расстоянии в несколько сот пар оснований от сайта инициации транскрипции. Посадка комплекса на рецептор-свя-зывающий сайт, судя по всему, приводит к более эффективному использованию промотора РНК-полимеразой, усиливая таким образом экспрессию стероид-зависимых генов. Область ДНК, связывающаяся с гормон-рецепторным комплексом, также может быть клонирована и присоединена к другому структурному гену. После встраивания таких химерных конструкций в геном культивируемых клеток млекопитающих репортерные структурные гены приобретают способность контролироваться содержанием глюкокортикоидов в среде, т.е. становятся стероид-индуцибельными генами. Постепенно укорачивая нуклеазной обработкой концы клонируемого фрагмента и вводя в него мутации, можно идентифицировать районы ДНК, которые непосредственно участвуют в связывании с гормон-рецепторным комплексом. Создается впечатление, что связывание гор-мон-рецепторного комплекса с определенным участком ДНК превращает его в активный энхансерный элемент. В ближайшем будущем мы, вероятно, сможем разобраться в молекулярном механизме точной регуляции экспрессии эукариотических генов, в частности на примере стероид-зависимых генов. [c.124]

В монографии рассмотрены генетика и молекулярные основы репродукции вируса ipnnna, его эволюция и эпидемиология. Описаны геном вируса гриппа, транскрипция генома и геномные РНК-сегменты. Представлены данные об антигенной вариации и мутантах вирусов гриппа, экспрессии клонированных генов, генетическом базисе вирулентности вируса. Освещены наиболее крупные пандемии XX века. [c.4]

В настоящее время известны многие системы векторов для экспрессии генов эукариотов в клетках бактерий или млекопитающих [для обзора см. 9.17]. Векторы, которые использовались для экспрессии клонированных генов вируса гриппа, содержали в дополнение к последовательностям ДНК, необходимых для их репликации в клетках-хозяевах, контролирующие элементы, которые стимулировали эффективную транскрипцию экзогенных генов и трансляцию образующихся мРНК. [c.162]

Рассмотрим случай интеграции онковирусной ДНК между регуляторной и структурной зонами. РНК-полимераза начнет транскрипцию от вирусного промотора, минуя клеточный промотор. В результате образуется гетерогенная (химерная) РНК, часть которой будет комплементарна ранним генам вируса (начиная от вирусного промотора), а другая часть — структурному гену клетки. Таким образом, структурный ген клетки полностью выйдет из-под контроля ее регуляторных генов регуляция его будет утрачена [1]. [c.71]

Рассмотрим теперь вариант с включением онкогенной ДНК в регуляторную зону. РНК-полимераза всегда будет начинать транскрипцию с вирусного промотора, не затрагивая промотор клетки. При этом будут транскри бироваться ранние гены вируса, часть регуляторной зоны и весь структурный ген. В этом случае утрата регуляции будет не полной, а лишь частичной. [c.71]

Вскоре после этого В. Шаффнер и сотр. (Швейцария) провели опыты по изучению контроля транскрипции ранних генов вируса SV40 (рис. 10). К клеткам культуры добавляли ДНК вируса и изучали в них синтез Т-антигена, основного продукта ранней области генома вируса. Это было возможно благодаря проникновению части добавленной ДНК в ядра клеток. Опять-таки исследовали влияние вырезания разных участков вирусной ДНК на работу гена. Было найдено, что удаление участка, расположенного от [c.67]

Гены, выбранные нами в качестве иллюстрации, происходят из разных эукариотических организмов. Большой интерес представляют гены дрожжей, в основном Sa haromy es erevisiae. Во-первых, они обладают некоторыми свойствами, характерными для генов бактерий, растений, беспозвоночных и позвоночных. Во-вторых, связывающиеся с дрожжевой ДНК белки, ответственные за многие процессы регуляции транскрипции у дрожжей, могут быть заменены белками других организмов или работают совместно с соответствующими сигналами и белками из других организмов, в том числе млекопитающих. В-третьих, глубокое изучение генетики дрожжей и замена нормальных генов модифицированными (разд. 5.6.В) увеличивают возможности обратной генетики. Широко представлены в данной главе и гены вирусов млекопитающих, поскольку по своим структурным и функциональным характеристикам они часто коррелируют с генами своих хозяев. Действительно, многие неизвестные ранее особенности строения и регуляции эукариотических генов были выявлены при изучении именно вирусных геномов. В данной главе рассмотрены также некоторые гены растений, беспозвоночных (морского ежа и Drosophila) и позвоночных (амфибий, птиц и млекопитающих, включая приматов), поскольку это помогает понять сложные процессы развития многоклеточных организмов. [c.21]

Элемент хВ (иногда с небольшими изменениями) встречается во многих промоторах клеток млекопитающих и вирусов. Поэтому функциональное состояние NF-xB и его индуцибельность очень важны для экспрессии соответствующих промоторов. Например, взаимодействие Т-хелперных клеток с антигеном сопровождается активацией NF-xB, которая инициирует образование фактора роста IL2, а также рецептора 1L2, необходимых для пролиферации Т-клеток при нормальном иммунном ответе. Усиленная транскрипция генов IL2 и рецептора IL2 опосредуется связыванием NF-xB с элементами хВ в соответствующих промоторах. Транскрипция генов вируса иммунодефицита человека типа I (HIV-I) зависит от связывания NF-xB с хВ-элементом в вирусном промоторе. Экспрессия и размножение [c.65]

Ретротранскрипты характерны не только для геномов животных и растений. В вирусных геномах обнаружены функциональные гены с высокой степенью сходства с последовательностями клеточных генов. При этом вирусные гены не имеют интронов, это четкий показатель того, что в какой-то момент эволюции они возникли в клетке хозяина из зрелой мРНК в результате обратной транскрипции. Эти гены используются вирусом в клетке животного-хозяина [21]. Возможно, они кодируют аналоги исходного животного белка, которые действуют в пользу вируса, снижая эффективность иммунного ответа. Существование таких генов приводит нас к предположению о межвидовом (горизонтальном) переносе генов вирусами, что мы детально обсуждали раньше (стр. 151) [22]. Насколько нам известно, это предположение не вызывает отторжения у неодарвинистов, что удивительно, ибо для такого переноса требуется проницаемость барьера Вейсмана. Для того, чтобы обеспечить возможность интеграции гена в хромосомную ДНК зародыщевой линии другого вида, вирус, содержащий ген одного вида, должен внедриться в половые клетки другого вида. Если это может происходить между видами, то почему бы этому не случиться в одном организме [c.180]

В том случае, если у реовирусов нет специального механизма регуляции транскрипции, количество РНК, считываемой с каждого гена, должно быть пропорционально длине соответствующей РНК. Такое соотношение соблюдается для восьми генов вируса синего языка (орбивирус) и не соблюдается для двух других генов ген 5 транскрибируется быстре, а ген 10—медленнее остальных [25]. Есть сведения, что частота транскрипции генов ортореовирусов примерно пропорциональна их размеру [27]. Возможно, для транскрипции некоторых генов ортореовирусов необходимо, чтобы предварительно были синтезированы определенные белки. Показано, что гены Ы, М3, 53 и 54 не нуждаются в таких белках, а для транскрипции остальных шести генов необходим белок, кодируемый одним из ранних вирусных генов [35, 58]. [c.261]

Кольцевая ДНК вируса 8У40 — яркий пример экономного использования последовательности нуклеотидов для кодирования различных функций. Гены вируса 8У40 в значительной степени перекрываются (рис. 14.1). Область начала репликац перекрывается с промоторными последовательностями, направляющими раннюю (ре) и позднюю (ре) транскрипцию. [c.354]

Аналогично вместо поздних генов вируса SV40 Г. Павлакис с соавторами (1981 г.) встроили хромосомный ген hGH гормона роста человека в двух ориентациях относительно промотора поздней транскрипции (рис. 14.6). При инфекции клеток гибридными вирусами в обоих [c.360]

С помощью литических векторов замещения поздних генов вируса 8У40 в клетках животных изучена экспрессия ряда других эукариотических хромосомных и вирусных генов, а также ДНК-копий некоторых матричных РНК. Доказано, что в различных клетках млекопитающих механизмы инициации транскрипции генов, сплайсинга и полиаденилирования мРНК, трансляции и секреции белков во многом схожи. Кроме того, обнаружено, что синтезируемые в клетках животных чужеродные белки могут подвергаться гликозилированию. К недостаткам данных литических векторов необходимо отнести прежде всего то, что активная экспрессия клонированных генов происходит лишь на позднем этапе цикла развития гибрид- [c.361]

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]

Опыты с искусственными генными конструкциями, составленными из отрезков ДНК разного происхождения, выявили существование особого цис-действующегоэлемента регуляции генов эукариот, получившего название усилителя (энхансера) или активатора транскрипции. Энхансеры представлены короткими последовательностями ДНК, состоящими из отдельных элементов (модулей), включающих десятки нуклеотидных пар. Модули могут представлять собой повторяющиеся единицы. Энхансер увеличивает эффективность транскрипции гена в десятки и сотни раз. Впервые энхансеры были обнаружены в составе геномов животных ДНК-содержащих вирусов (5У40 и полиомы), где они обеспечивают активную транскрипцию вирусных генов. Извлеченные из вирусных геномов и включенные в состав искусственных генетических конструкций, они резко усиливали экспрессию ряда клеточных генов. Позднее были обнаружены собственные энхансеры генов эукариотической клетки. Особенность энхансеров состоит в том, что они способны действовать на больших расстояниях (более чем 1000 п. н.) и вне зависимости от ориентации по отношению к направлению транскрипции гена. Оказалось, что энхансеры могут располагаться как на 5 -, так и на З -конце фрагмента ДНК, включающего ген, а также в составе интронов (рис. П2, а). Например, энхансеры были выявлены в районе 400 п. н. перед стартом транскрипции генов инсулина и химо-трипсина крысы. В случае гена алкогольдегидрогеназы дрозофилы энхансер был локализован за 2000 п. н. перед промотором. Энхансеры обнаружены на З ч )ланге гена, кодирующего полипептидный гормон-плацентарный лактоген человека, а также в составе интронов генов иммуноглобулинов и коллагена. [c.203]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология