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…