Советуем для ознакомления:

Вирусология:

Популярные разделы сайта:

Репликация аденовирусной ДНК. Сборка и выход аденовируса из клетки

Синтез аденовирусной ДНК в ядре клетки происходит приблизительно за 6—7 ч до созревания вирусных частиц. ДНК синтезируется в значительном (примерно десятикратном) избытке по сравнению с количеством, включающимся в вирионы, что вообще характерно для ДНК-вирусов. Синтез длится около 12 ч и приводит к накоплению вирусной ДНК в количестве, примерно равном содержанию ДНК в незараженной клетке. Большой фонд не вошедшей в вирионы ДНК образует часть характерных телец-включений в зараженных аденовирусами клетках. Клеточная ДНК не разрушается и не используется для синтеза вирусной ДНК.

Недавно были проведены работы по исследованию форм реплицирующейся аденовирусной ДНК и структур, в которых осуществляется ее репликация. Показано, что вирусную ДНК можно экстрагировать в виде комплекса с клеточным белком; по-видимому, образование этого комплекса представляет собой одну из стадий репликации (Дёрфлер и др., 1972). На основании характера связи выделенного репликативного комплекса с мембраноподобным материалом было высказано предположение, что вирусная ДНК присоединяется к ядерной мембране, возможно конкурируя с клеточной ДНК за места присоединения (Пирсон и Хэнауолт, 1971).

Несмотря на противоречивость имеющихся данных, кажется вероятным, что аденовирусная ДНК реплицируется в виде линейных молекул размером с геном, причем дочерняя цепь вытесняет родительскую, и образуется структура с одноцепочечной ветвью.

Вновь реплицированную ДНК аденовируса типа 2 можно выделить из ядер зараженных клеток HeLa в виде довольно гомогенного комплекса, имеющего коэффициент седиментации 73S (Уоллес и Кейтс, 1972). Это открывает новые возможности в исследовании связи вирусной ДНК с белком и ранних этапов созревания вирионов.

сборка аденовируса

Сборка и выход аденовируса из клетки

По данным электронной микроскопии, сборка аденовирусов происходит в ядре, которое вирионы покидают лишь при разрушении ядерной мембраны. В ядрах клеток, зараженных аденовирусами, часто видны большие кристаллические скопления вирионов.

Была прослежена судьба индивидуальных полипептидов, представляющих структурные антигены, от момента их синтеза на цитоплазматических полисомах до включения в состав зрелых вирионов (Хорвиц и др., 1969). Синтез и освобождение с рибосом полипептидов гексона занимает 3—4 мин, и еще через 3—4 мин 80—90% гексонов собираются в завершенные капсомеры. Полипептиды основания пентона и нити синтезируются и освобождаются с рибосом еще быстрее (2 мин). Несмотря на то что небольшое количество пентонов образуется из нитей и оснований пентонов довольно быстро, для завершения сборки пентона требуется много часов (Хорвиц и др., 1969), что согласуется с данными, основанными на определении антигенов (Рассел и др., 1967).

Радиоактивные белки сердцевины появляются в вирионах через 15 мин после их синтеза, т. е. раньше, чем в собирающихся вирионах обнаруживаются полипептиды гексона. Синтез индивидуальных полипептидов не координирован со структурными потребностями вируса, и значение перепроизводства пентонов и нитей непонятно; можно лишь предположить, что, будучи наименее многочисленными молекулами капсида, они должны синтезироваться в избытке, чтобы гарантировать адекватный фонд для созревания вирионов.

Для размножения некоторых ДНК-вирусов чрезвычайно важен аргинин; чтобы обеспечить размножение аденовирусов, аргинин должен быть внесен экзогенно (Бонифас, 1967). В отсутствие аргинина образование инфекционного аденовируса типа 2 угнетается, хотя Т-антиген, вирусная ДНК, гексон, основание пентона и нить синтезируются. При внесении аргинина в среду на поздних сроках инфекции новый инфекционный вирус удается обнаружить очень быстро. Это позволяет экспериментально изучать некоторые стадии сборки вируса, однако, поскольку стандартизовать условия довольно трудно, результаты, полученные в различных лабораториях, не совпадают.

Было высказано предположение, что из-за недостатка аргинина тормозится какой-либо поздний этап размножения, например синтез фактора созревания, и что этот фактор, возможно, является компонентом сердцевины зрелого вириона, богатым аргинином (Рассел и Бекер, 1968). В настоящее время накоплены данные по синтезу белков в условиях голодания по аргинину (Arg) (Рауз и Шлезингер, 1972; Рашка и др., 1972). Все основные вирусные структурные полипептиды в этих условиях образуются, но в меньших количествах. Крайне удивительно, что эти белки не используются для сборки вириона при восстановлении уровня аргинина; Эверитт и др. (1971) обнаружили, что титры капсидных антигенов, в частности антигена гексона, при этих условиях значительно уменьшались, в то время как титры антигенов основания пентона и нити уменьшались совсем немного. Количество некоторых вирус-специфических антигенов, например Р-антигена, по данным иммунофлуоресценции, но не реакции связывания комплемента, снижалось (Рассел и Бекер, 1968). Возможно, вирусные структурные антигены, синтезированные в условиях голодания по аргинину, не способны мигрировать из цитоплазмы в ядро, как это найдено в зараженных вирусом герпеса клетках, лишенных аргинина, однако точных данных по этому вопросу пока не получено.

Количество аденовирусной ДНК, а также синтез вирус-специфических РНК в отсутствие аргинина уменьшаются примерно в 10 раз. Последовательности РНК, синтезированные в зараженных клетках в присутствии и в отсутствие аргинина, существенно не различаются. Зависящий от аргинина этап следует за синтезом ДНК, так как при продолжительном подавлении синтеза вирусной ДНК в присутствии аргинина инфекционный вирус не образуется при снятии блока в отсутствие аргинина. В общем эти данные свидетельствуют о том, что существует некий фактор «созревания», строго зависящий от вносимого извне аргинина.

Замечено, что синтез сердцевинного полипептида 2, богатого аргинином компонента, в отсутствие аргинина подавлен, и, возможно, именно этот полипептид контролирует скорость репликации вирусной ДНК, а также сборку вирусной ДНК и белков в нуклеокапсиды (Рассел и Скехел, 1972).

Более полное понимание механизмов сборки и созревания аденовирусов дают исследования, подобные работе Уинтерса и Рассела (1971), которым удалось показать сборку инфекционного аденовируса in vitro в экстрактах из зараженных клеток. Поскольку в настоящее время существуют методы выделения внутреннего вирусного нуклеопротеида, содержащего только один чрезвычайно богатый аргинином белок, связанный с вирусной ДНК, можно прямо проверить роль богатого аргинином белка в сборке. Однако вполне возможно, что в сборке участвует не только один фактор созревания; Уинтерс и Рассел обращают внимание на тот факт, что в неочищенных экстрактах определенное значение могут иметь липидсодержащие мембраны, так как неионные детергенты и фреон угнетают этот процесс.

- Читать далее "Изменение метаболизма инфицированного аденовирусом клетки. Цикл размножения герпесвирусов"

Оглавление темы "Паповавирусы. Аденовирусы":
1. Цикл размножения паповавирусов. Транскрипция паповавирусов
2. Трансляция паповавирусов. Репликация ДНК паповавирусов
3. Интеграция клеточного и вирусного геномов. Интегративность паповавирусов
4. Сборка и выход паповавирусов из клетки. Метаболизм зараженных паповавирусами клеток
5. Цикл размножения аденовирусов. Начальные стадии аденовирусной инфекции
6. Транскрипция аденовирусов. Механизмы транскрипции аденовирусов
7. Трансляция аденовирусов. Этапы трансляции аденовирусов
8. Репликация аденовирусной ДНК. Сборка и выход аденовируса из клетки
9. Изменение метаболизма инфицированного аденовирусом клетки. Цикл размножения герпесвирусов
10. Начальные стадии герпесвирусной инфекции. Транскрипция герпесвирусов