29 июня 2012

Реализация генетической информации ДНК-содержащих онковирусов

Регуляция экспрессии вирусных генов в первичноинфицированных клетках

Основные стадии репликационного цикла ядерных ДНК-содержащих вирусов в пермиссивной системе следующие:

  1. адсорбция вируса на клеточной мембране и транспортировка частично «раздетого» вируса к ядру;
  2. депротеинизация вирусной ДНК у ядерной мембраны или внутри ядра;
  3. транскрипция специфических областей с родительской вирусной ДНК, вероятно, с помощью клеточной РНК-полимеразы и синтез ранних мРНК;
  4. трансляция ранних мРНК, кодирующих синтез ранних вирусспецифических белков;
  5. репликация вирусной ДНК с использованием комплекса клеточных и вирускодированных ферментов, образование большого числа копий дочерних ДНК;
  6. транскрипция вирусной ДНК для образования поздней мРНК, по-видимому, с помощью видоизмененной клеточной или вирускодированной РНК-полимеразы;
  7. трансляция поздних мРНК, кодирующих синтез структурных вирусных и других вирусспецифических белков, которые выполняют некоторые регуляторные функции;
  8. созревание вируса в клеточном ядре, т. е. «собственная» сборка полных вирионов из вирусной ДНК и вирусных структурных белков, которые синтезировались из внутриклеточного пула предшественников нуклеотидов и аминокислот.

Для репликации онковирусов используются различные виды полимераз: ДНК-полимеразы, транскриптаза, обратная транскриптаза, лигаза, РНК-зависимая РНК-полимераза. Одни из этих ферментов кодируются клеточным геномом, другие — вирусным геномом, некоторые ферменты имеют двойное кодирование.

Экспрессия генетической информации мелких онкогенных ДНК-содержащих вирусов и аденовирусов регулируется на уровне транскрипции и посттранскрипционной модификации. Недостаточность их генетического материала в значительной мере компенсируется функциями генетического аппарата клетки, принимающего непосредственное участие в биосинтетических вирусных процессах и композиции вирионов.

У более крупных ДНК-содержащих вирусов группы герпеса и оспы (с молекулярной массой ДНК, равной 100 — 240Х106) наблюдается и более сложная регуляция реализации их генетической информации, которая, однако, также осуществляется на уровне транскрипции, транспорта и трансляции.

Считывание информации для синтеза сверхранних белков (тимидинкиназы и др.) начинается с частично депротеинизированной родительской ДНК. Транскрипция вирусных мРНК, с которых транслируются другие ранние белки (ДНК-полимераза и др.), происходит также с родительской ДНК, но только уже после ее полной депротеинизации.

Значительное же количество генетической информации у этих вирусов транскрибируется лишь с дочерних молекул ДНК (на синтез поздних белков: структурных вирусных белков, белков-репрессоров, которые могут тормозить как трансляцию ранних вирусных белков, так и различные функции клеточного генома, и т. д.).


«Механизмы вирусного онкогенеза»,
А.И.Агеенко



В экспериментах, проведенных А. И. Агеенко и соавт. (1975), из перевивных сарком (с 50-й по 60-ю генерацию), индуцированных у хомяков аденовирусом 12-го типа, полный инфекционный вирус выделялся постоянно. Обнаружено, что при заражении центрифугатами разрушенных клеток перевивных сарком культуры почки эмбриона человека (ПЭЧ) в среднем через 5 дней отмечалось начало цитогенного действия вируса. Из первичноиндуцированных сарком…

Установлена прямая пропорциональность между дозой различных агентов (митомицин С, бромдезоксиуридин, УФ- и 60Со-γ-облучение) и урожаем вируса, освобожденного из трансформированных клеток (Kaplan et al., 1975). Урожай вируса увеличивается по сравнению с контролем в 1000 — 10 000 раз. В линиях — продуцентах инфекционного SV40 доля индуцированных клеток составляла 2 — 6% (по данным определения продукции V-антигена…

Метод искусственных гетерокарионов оказался весьма эффективен для многих тест-систем клеток, трансформированных как РНК-, так и ДНК-содержащими онковирусами. В некоторых случаях индикаторные культуры использовали даже для титрования освобожденного вируса по фокусам трансформации, которые он индуцировал (Svoboda et al., 1975). Во всех этих экс-периментах чем больше был процент гетерокарионов, тем выше оказалась эффективность метода. Однако в системах,…

Клетки, трансформированные всеми исследованными в настоящее время онкогенными ДНК-содержащими вирусами, в основном являются непермиссивными для полного репродуктивного цикла трансформирующего их вируса, и поэтому естественно, что полный инфекционный вирус ими не продуцируется. Как известно, существуют два крайних ответа пермиссивных клеток природного хозяина при взаимодействии с геномом ДНК-содержащих онковирусов — лизис и трансформация. Трансформация осуществляется тогда, когда…

Итак, по характеру взаимоотношений онковируса с трансформированной клеткой можно выделить следующие типы опухолевых клеток. Вируспродуцирующие клетки. Как правило, это относится к РНК-содержащим вирусам. Вирогенные клетки, в которых удается активировать вирусный геном с помощью различных методических приемов (трансплантации их естественным хозяевам онковируса или при использовании «контактной индукции», т. е. прямого контакта опухолевой клетки с чувствительной «индикаторной»…