21 августа 2012

Функции вирусного генома при трансформации

Очевидно, не все изменения, указанные в таблице ниже, являются следствием непосредственной экспрессии генов мелких ДНК-содержащих онковирусов, имеющих в геноме максимум четыре гена, два из которых, по-видимому, ответственны только за синтез вирусных белков.

Изменения метаболизма, индуцированные генными функциями онковирусов

Онковирус Хозяин Функция и изменение метаболизма
ранние и поздние вирусспецифические мРНК Т-антигены TSTA-антигены индукция синтеза

клеточной ДНК и

гистонов

индукция

синтеза

клеточной

РНК

синтез вирусной ДНК активация

ферментов,

участвующих

в синтезе

ДНК1

вирионные белки
Полиомы Мышь + + + + + В пермиссивной системе + В пермиссивной системе
SV40 Обезьяна + + + + + В пермиссивной системе + В пермиссивной системе
Аденовирусы Человек + + + + + В пермиссивной системе + В пермиссивной системе
ВЭБ Человек Неизвестно + + + Неизвестно В пермиссивной системе Неизвестно В пермиссивной системе
Вирусы простого герпеса Человек Неизвестно + + + Неизвестно В пермиссивной системе Неизвестно В пермиссивной системе
Цитомегаловирус Человек Неизвестно + Неизвестно В пермиссивной системе Неизвестно В пермиссивной системе
RSV Куры  —  — + + Неизвестно + + +
AMV Куры  —  — + + Неизвестно + + +
MSV Мышь  —  — + + Неизвестно + + +
Вирус лейкоза Френд Мышь + + Неизвестно + + +

1) Тимидинкиназа, ДНК-полимераза, дЦМФ-дезаминаза, дТМФ-синтетаза, ЦДФ-редуктаза, дезоксицитидин(дЦ)-киназа, дТМФ-киназа+ТДФ-киназа, дЦДФ-киназа и др.

Вероятно, многие из этих изменений представляют собой вторичные проявления инфекции, которые возникают в результате перестройки функционирования клеточного генома, связанной с ростом. Принципиально важным для определения конкретного участия онковирусов в неопластической трансформации клеток является выяснение функций вирусного генома, необходимых для этого процесса.

Наиболее удобными и демонстративными для этих целей оказались ts-мутанты онковирусов. Более всесторонне в этом аспекте проанализированы ts-мутанты паповавирусов.

Из четырех генов их генома только два необходимы для образования полного инфекционного вируса, один нужен для выражения специфических признаков трансформированных клеток и один для наследственного закрепления признаков (Dulbecco, 1976).

При сравнении продуктивной инфекции и трансформации под действием паповавирусов показано, что трансформация определяется функциями ранних вирусных генов, функции поздних генов в этот процесс не вовлекаются.

Во всех исследованных случаях клетки, трансформированные ts-мутантами, но не вирусом дикого типа, были температурочувствительными ts-положительными в отношении поддержания состояния трансформации.

При непермиссивной для мутантов температуре происходила реверсия фундаментальных свойств трансформированных клеток (плотности насыщения роста культур, способности к образованию колоний, потребности в обеспечении сывороткой, захвата 2-дезокси-d-глюкозы из среды и увеличения продукции гиалуроновой кислоты).

С помощью иммунофлюоресценции показано, что при перемене температуры инкубации на непермиссивную происходит модуляция поверхностного вирусиндуцированного TSSA-антигена (Dulbecco, 1976; Sambrook, 1977).

Ранние гены вируса полиомы могут быть разделены на две функциональные зоны, при комплементации которых восстанавливаются нормальные трансформирующие потенции (Fluck et al., 1977).

У мутантов ts-A (мутации локализованы в дистальной части ранних последовательностей генома) поврежден белок, играющий каталитическую роль в процессе инфекции, а у мутантов hr-t (мутации расположены в проксимальной части ранних последовательностей) — продукт, обладающий частично доминантным летальным действием.

Иными словами, гены ts-A и hr-t выполняют различную функцию в процессе репродукции вируса полиомы (Eckhart, 1977).


«Механизмы вирусного онкогенеза»,
А.И.Агеенко



Другим геном, функция которого, вероятно, необходима для появления и сохранения характерных для трансформированных клеток свойств плазматической поверхностной мембраны, является ген ts-3. Продукт этого гена, еще окончательно не идентифицированный, в результате изменений, которые он вызывает на клеточной мембране, по-видимому, нарушает контактное ингибирование синтеза клеточной ДНК и изменяет типоингибицию и агглютинацию лектинами. Функция третьего вирусного гена, идентифицированная…

С помощью ts-мутантов онкорнавирусов птиц установлено, что репликация и трансформация являются у этой группы саркомно-лейкозного комплекса вирусов независимыми функциями вирусного генома и контролируются разными генами. Ген, несущий информацию для синтеза ревертазы, необходим для проявления обеих функций (Verma et al., 1976). Установлено, что все ts-мутанты RSV с различной эффективностью индуцировали саркомы. Описан мутант, который вызывает саркомы,…

У 68 ts-мутантов SV40 была исследована способность реплицировать ДНК, и на основании комплементационного теста они были разделены на пять групп (Martin et al., 1975). Ts-мутанты группы комплементации А в ранней области транскрипции не способны к инициации синтеза ДНК при 40 °С. Все остальные этапы синтеза ДНК у ts-мутантов группы А эффективно протекали при непермиссивной температуре….

Учитывая сложный комплекс новых биологических свойств, присущих злокачественной клетке, а также тот факт, что столь незначительный генетический материал, привносимый мелкими ДНК-содержащими онковирусами, по-видимому, вряд ли может кодировать все признаки трансформации, вирусный геном, вероятно, является направленным эпигеномным регулятором, изменяющим функционирование генетического аппарата клетки. По-видимому, присутствие вирусного генома достаточно для внегеномных фенотипических изменений, которые могут передаваться и…

Основным и, возможно, единственным геном, ответственным за стабильную трансформацию клетки, вероятно, является ген ts-A паповавирусов, с которого транскрибируется ранняя 19S мРНК. Хотя к настоящему времени единственным идентифицированным продуктом трансляции этой мРНК является Т-антиген, с геном ts-A связывают такие функции вирусного генома, как индукция синтеза Т-антигена, инициация синтеза вирусной ДНК, активация ферментов клетки, необходимых для ее…