Синтез вірусних білків
У вірусінфікованій клітині синтезуються дві групи білків: неструктурні білки, що обслуговують різні етапи репродукції вірусу; структурні білки, які входять до складу віріона (нуклеопротеїнами, пов’язані з геномом вірусу, капсидних і оболонкові білки). До неструктурних білків відносяться: ферменти синтезу нуклеїнових кислот (РНКілі ДНК-полімерази), що забезпечують транскрипцію і реплікацію вірусного генома; білки-регулятори; попередники вірусних білків, що відрізняються своєю нестабільністю в результаті швидкого нарізання на структурні білки; ферменти, модифікують вірусні білки, наприклад протеїнази та протеїнкінази.
Синтез білків у клітині здійснюється відповідно з добре відомими процесами транскрипції шляхом “переписування” генетичної інформації з нуклеїнової кислоти в нуклеотидну послідовність іРНК, або мРНК, і трансляції – зчитування іРНК на рибосомах з утворенням білків. Передача спадкової інформації щодо синтезу іРНК у різних груп вірусів неоднакова.
– ДНК-віруси мають ДНК-геном, транскрибується в ядрі клітини за допомогою клітинної РНК-полімерази, в результаті чого утворюється іРНК, яка транслюється з утворенням білка вірусу. Особливістю цього процесу є синтез іРНК в ядрі за допомогою клітинної РНКполімерази (у аденовірусів, папилломавирусов, герпесвирусов) або в цитоплазмі за допомогою власної РНКполімерази (у поксвирусов). Таким чином, синтез білка реалізується за схемою: геномна ДНК вірусу → транскрипція іРНК → трансляція білка вірусу.
– Плюс-Стек гілок РНК-віруси (пікорнавіруси, флавівіруси, тогавирусов) мають геном, виполняюшій функцію іРНК; він розпізнається і транслюється рибосомами. Білки цих вірусів синтезуються без процесу транскрипції за схемою: геномна РНК вірусу – трансляція білка вірусу.
– Мінус-Стек гілок РНК-віруси (мінусоднонітевие – ортоміксовіруси, параміксовіруси, рабдовіруси і двунітевие – реовірус) мають геном, що виконує роль матриці, з якою транскрибується іРНК, за участю РНК-полімерази, пов’язаної з нуклеїнової кислотою вірусу. Синтез білка у них відбувається за схемою: геномна РНК вірусу – транскрипція іРНК – трансляція білка вірусу.
– Ретровіруси (ВІЛ, онкогенні ретровіруси) мають диплоїдний геном, що складається з двох ідентичних молекул РНК. До складу ретровируса включена Віріонна зворотна транскриптаза, або ревертаза, за допомогою якої здійснюється процес зворотної транскрипції, тобто на матриці геномної РНК синтезується комплементарна однониткових ДНК. Комплементарна нитка ДНК копіюється з утворенням двунітевой
Комплементарної ДНК, яка інтегрує в клітинний геном і в його складі транскрибується в іРНК за допомогою клітинної ДНК-залежної РНК-полімерази. Синтез білків ретровірусів здійснюється за схемою: геномна РНК вірусу – комплементарная ДНК – транскрипція іРНК – трансляція білка вірусу. Реплікація вірусних геномів, тобто накопичення копій вірусних геномів, які використовуються при складанні віріонів в клітці, відрізняється у вірусів, що мають двунітевой ДНК, однонитевую ДНК, плюс-однонитевую РНК, мінус-однонитевую РНК, двунітевой РНК і ідентичні плюс-Стек гілок РНК (ретровіруси).
– двунітевой ДНК-віруси. До них відносяться віруси, що містять двунітевой ДНК в лінійній (герпесвіруси, аденовіруси та поксвирусов) або кільцевої (папіломавіруси і поліомавіруси) формі. У реплікації вірусних геномів (див. Табл. 2.2) беруть участь вірусні ДНК-залежні ДНК-полімерази (у аденовірусів, герпесвирусов і поксвирусов) або клітинні ДНК-залежні ДНК-полімерази (у папилломавирусов, поліомавірусів і анелловірусов). Двунітевие вірусні ДНК реплицируются звичайним напівконсервативним механізмом: після розплітання ниток ДНК до них комплементарно добудовуються нові нитки. Кожна знову синтезована молекула ДНК складається з однієї батьківської і однієї знову синтезованої нитки. У всіх вірусів, крім поксвирусов, транскрипція вірусного генома відбувається в ядрі. Своєрідний механізм репродукції з включенням процесу зворотної транскрипції мають гепаднавірус (див. Нижче).
– однонітевую ДНК-віруси представлені парвовіруса, які використовують клітинну ДНК-полімеразу для створення двунітевой вірусного генома, так званої репликативной форми останнього. При цьому на вихідній вірусної ДНК (плюс-нитка) комплементарно синтезується мінус-нитка ДНК, що служить матрицею для синтезу плюс-нитки ДНК нового віріона. Паралельно синтезується іРНК, відбувається трансляція вірусних пептидів.
– Плюс-однонітевиє РНК-віруси включають велику групу вірусів (пікорнавіруси, флавівіруси, тогавирусов), у яких геномна плюс-нитка РНК виконує функцію іРНК – матриці для синтезу білка. На її основі синтезується по-
Ліпротеін, який розщеплюється на фрагменти: вірусні РНК-залежну РНК-полімеразу, протеази і капсидних білки. Вірусна РНК-полімераза транскрибирует геномну плюс-нитка РНК в мінус-нитка РНК, на матриці якої синтезується геномна плюс-нитка РНК. Віріони формуються в цитоплазмі.
– Мінус-однонітевиє РНК-віруси (аренавіруси, борнавірусів, рабдовіруси, параміксовіруси ортоміксовіруси, філовірусів) мають віріони РНК-залежну РНК-полімеразу. Проникла в клітку геномна мінус-нитка РНК трансформується віріонів РНК-залежної РНК-полімеразою в неповні і повні плюс-нитки РНК. Неповні копії виконують роль іРНК для синтезу вірусних білків. Повні копії є матрицею (проміжна стадія) для синтезу мінус-ниток геномної РНК потомства. Віріони формуються в цитоплазмі.
– двунітевой РНК-віруси. Реплікація цих вірусів (реовірус і ротавіруси) схожа з реплікацією мінус-однониткових РНК-вірусів. Утворилися в процесі транскрипції плюс-нитки РНК не тільки функціонують як іРНК, але і беруть участь в реплікації: вони є матрицями для синтезу мінус-ниток РНК. Останні в комплексі з плюс-нитками РНК утворюють геномні двунітевие РНК віріонів. Реплікація вірусних нуклеїнових кислот цих вірусів відбувається в цитоплазмі клітин.
– Віруси зі зворотною транскрипцією. До обратнотранскрібірующімся вірусів відносяться представники сімейств Retroviridae і Hepadnaviridae. Ретровіруси, зокрема ВІЛ, є плюс-Нитяні диплоїдними РНК-вмісними вірусами. Віріонна зворотна транскриптаза ретровірусів синтезує (на матриці РНК вірусу) мінус-нитка ДНК, з якою копіюється плюс-нитка ДНК з утворенням подвійної нитки ДНК, замкнутої в кільце. Далі подвійна нитка ДНК інтегрує з хромосомою клітини, утворюючи провірус. В результаті транскрипції однією з ниток інтегрованої ДНК за участю клітинної ДНК-залежної РНК-полімерази утворюються віріони РНК.
(2 votes, average: 5.00 out of 5)