Термин «эффективность образования бляшек» (ЭОБ) был впервые предложен Эллисом и Дельбрюком (1939); эти авторы проводили количественное изучение вирусов бактерий с целью ввести числовой критерий в том случае, когда один и тот же препарат фага дает различное число бляшек при титровании на разных чувствительных бактериях-хозяевах. Абсолютная ЭОБ определяется как отношение числа бляшек к общему числу вирусных частиц в пробе. Приняв за общее число вирусных частиц число частиц, выявляемых с помощью электронного микроскопа, Лурия и др. (1951) показали, что абсолютная ЭОБ у Т-четных фагов может приближаться к единице. Для вирусов животных эта величина всегда ниже, а часто значительно ниже: от 10-1 да 10-6.

Иными словами, в зависимости от свойств изучаемой системы вирус—клетка лишь 0,0001—10% вирусных частиц в суспензии проявляет инфекционную активность. В этом состоит главное отличие систем бактериофагов от систем вирусов животных и основная причина трудностей, возникающих при изучении генетики вирусов животных. Низкая ЭОБ у вирусов животных определяется рядом факторов. Определенное число вирионов в любой суспензии неипфекционно: из них большая часть, первоначально инфекционная, инактивировалась в клетке или при выделении, другие вирионы генетически дефектны, т. е. они либо содержат неполный геном, либо представляют собой «пустые», т. е. не содержащие нуклеиновых кислот, частицы.

Однако важнейшей причиной низкой ЭОБ является низкая чувствительность (иными словами, высокая устойчивость) систем для определения инфекционности; поэтому для повышения эффективности модельных систем до уровня, достаточного для проведения генетических и биохимических исследований, было затрачено много усилий.

Другая трудность состоит в том, что по крайней мере часть неинфекционных частиц, находясь в клетках, где размножаются инфекционные частицы, может влиять на выход вируса. Например, в опытах с двумя серотипами вируса полиомиелита Лединко и Хёрст (1961) обнаружили, что число дважды нейтрализуемых вирусных частиц, число дважды инфицирующих клеток и число клеток, продуцирующих фенотипически смешанный вирус, превышают теоретически возможные значения этих величин, рассчитанные на основании инфекционности внесенных вирусов. Аналогичным образом, используя фенотипическое смешивание у вируса ньюкаслской болезни как показатель смешанной инфекции, Гранов (1961) установил, что большая часть вирионов, не вызывающих образования бляшек, каким-то образом влияет на выход вирусов, причем в таких дважды инфицированных клетках образуются фенотипически смешанные вирусные частицы обоих родительских генотипов.

Инфекционные нуклеиновые кислоты можно выделить из ряда различных вирусов. Положительные результаты, как правило, получают лишь для тех вирусов, у которых геном представлен одной молекулой нуклеиновой кислоты, а вирионы не содержат транскриптазы.

Инфекционная ДНК. Большая часть работ по инфекционной вирусной ДНК выполнена на ДНК вируса полиомы. ДНК, экстрагированная из вирионов этого вируса, представляет собой смесь молекул трех различных форм. Это замкнутая кольцевая двухцепочечная сверхспиральная форма (коэффициент седиментации в нейтральных условиях 20 S), открытая кольцевая форма (коэффициент седиментации 16 S), возникающая в результате по крайней мере одного разрыва в одной из цепей, и. наконец, линейные двухцепочечные молекулы различной длины, которые появляются вследствие разрывов обеих цепей вирусной нуклеиновой кислоты или, возможно, являются клеточными ДНК из псевдовирионов (Винокур, 1969).

Как 20S-, так и 165-молекулы инфекционные В некоторых случаях экстрагированные ДНК могут вызывать и другие биологические эффекты, например трансформацию клеток, образование опухолей у животных или индукцию новых антигенов. Так, было показано, что ДНК вируса полиомы обладает трансформирующей активностью, причем активность сверхспиральнсй двухцепочечной формы по крайней мере в 10 раз превышала активность других форм (Бурго и др., 1965).

Так как изолированная вирусная ДНК обладает инфекционностью, очевидно, что одна из клеточных ДНК-зависимых РНК-полимераз способна ее транскрибировать. До сих пор неясно, почему так трудно показать инфекционность ДНК герпесвирусов и аденовирусов человека. Возможно, причиной тому служит: 1) трудность выделения нефрагментированной ДНК (объяснение, маловероятное для аденовирусов); 2) топологические требования—«раздевание» нуклеиновой кислоты, по-видимому, происходит в специфическом участке клетки; 3) существенная для транскрипции модификация ДНК внутренними вирусными белками, ассоциированными с ДНК, и 4) содержание в этих вирусах не обнаруженной до сих пор полимеразы. Необычный пример, который объясняется, видимо, наличием инфекционной ДНК, обнаружен у лейковирусов птиц. Некоторые штаммы вируса саркомы Рауса трансформируют клетки хомячка, в которых при этом, однако, вируса не образуется, тогда как в трансформированных клетках цыплят продуцируются инфекционные частицы.

Хилл и Хиллова (1972) для трансформации клеток хомячка использовали генетически маркированные мутанты (температурочувствительные и с необычными антигенными свойствами). ДНК, экстрагированная из таких клеток, трансформировала клетки цыплят, которые в результате начинали образовывать инфекционные частицы того же фенотипа, что и исходный мутант вируса саркомы Рауса.

- Читать далее "Инфекционная РНК. Значение инфекционности вирусных нуклеиновых кислот"