Этапы, необходимые для репликации паповавирусов

Итак, основные этапы, необходимые для репликации паповавирусов, включают:

1. инициацию синтеза на специфическом участке ДНК,
2. двунаправленную репликацию,
3. прерывистый механизм роста цепей, который требует двух ДНК-полимераз,
4. механизм, который обеспечивает разрывы и соединение родительских цепей для обеспечения непрерывности репликации и, кроме того, сохраняет ковалентнозамкнутую структуру в матричных цепях реплицирующихся молекул.

В ДНК SV40 и вируса полиомы выявлено только по одному гену, продукты которых включаются в репликацию. Полагают, что они ответственны за инициацию репликации вирусной ДНК.

Инактивация этих термочувствительных продуктов приводит к блокированию синтеза.

Суперспирализированная ДНК паповавирусов, как правило, не синтезируется в трансформированных клетках, которые в основном являются непермиссивной системой для этих вирусов.

Вероятно, это объясняется, во-первых, отсутствием в таких клетках факторов, необходимых для вирусной репликации, во-вторых, ковалентносвязанная вирусная ДНК с геномом клетки теряет свою автономность и подчиняется механизмам репликации ядерной, хромосомной ДНК клетки, в-третьих, во время процесса интеграции вирусная ДНК может так расщепляться, что при этом будет нарушаться целостность вирусного гена, ответственного за автономную репликацию вирусной ДНК.

Различия в репликации ДНК паповавирусов и аденовирусов прежде всего заключаются в том, что ДНК первой группы вирусов имеет кольцевую форму, а ДНК аденовирусов — линейную.

Только 60% родительской ДНК(рДНК) аденовирусов вовлекается в процесс репликации, остальные 40% ДНК участия в репликации не принимают (Vlak et al., 1976). Реплицирующиеся рДНК в клеточном ядре распределены случайно, а нереплицирующиеся ДНК локализуются только по периферии ядра.

Автономная репликация ДНК аденовирусов также не представляет собой непрерывного процесса, о чем свидетельствует накопление на ранней стадии синтеза коротких US-фрагментов ДНК, которые уже через 45 мин обнаруживаются в составе 34S ДНК. На ранних сроках репликации (7 мин) около 90% молекул ДНК представлены разветвленными интермедиатами с одной односпиральной цепью.

Через 30 мин разветвленные молекулы составляют 40%, а неразветвленные — около 60%. Такая структура репликативной ДНК свидетельствует о том, что инициация синтеза ДНК происходит в одном и том же направлении на каждой комплементарной цепи.

Обнаружено участие обеих цепей вирусной ДНК в процессе репликации. Вначале копируется только одна из нитей, которая только впоследствии дополняется легкой нитью путем ее фракционного построения. Установлено, что легкая нить (L) реплицируется от 5´- к З´-концу, а тяжелая нить (Н) — в противоположном направлении (Ногwitz, 197.6; Ariga, Shimojo, 1977).

Такая модель репликации не требует стадии образования «фрагментов Оказаки». Участки инициации располагаются по обоим концам (слева и справа) молекулы, а синтез носит асимметричный двунаправленный характер. Предполагают, что 50% молекул вирусной ДНК реплицируется справа налево, 50% — в обратном направлении.

Три различных вирусных гена — А, В и С — ответственны за инициацию репликации аденовирусной ДНК, образование репликативного комплекса вирусной ДНК и формирование ядерных включений типов II и IV.

Репликативный комплекс ДНК А12 ассоциирован именно с этими включениями, а не с ядерными мембранами. Продукт Л-гена представляет собой белок, который либо сам является акцептором вирусной ДНК, либо так модифицирует ядерные вещества, что они приобретают способность акцептировать вирусную ДНК с последующим образованием репликативного комплекса.

Белок, информация для синтеза которого закодирована в В-гене, участвует в формировании включений, подобных структурам типа II, которые затем преобразуются во включения типа IV благодаря функционированию белка, являющегося продуктом С-гена.

«Механизмы вирусного онкогенеза»,
А.И.Агеенко