В-ДНК – вирусная ДНК

О наличии в человеческом организме вируса, как в случае экспериментального заражения, так и при самопроизвольном заболевании судят по возникновению определенных патологических симптомов. Что же являет собой вирус? Непременной составляющей любой вирусной частицы есть один из двух видов нуклеиновых кислот, а также зольные элементы и белок. Данные компоненты являются обобщающими для всех видов вирусов, в то время, как прочие углеводы и двалипоиды встречаются лишь в некоторых.

Как правило, вирусный белок не содержит значительных количеств главных аминокислот (муцина и аргинина), другими словами: к группе белков с отчетливо проявленными щелочными свойствами не принадлежит. Установлено явное преобладание в вирусном белке кислых дикарбоновых кислот при некотором присутствии нейтральных аминокислот. Данное соотношение сохраняется как для вируса с незначительным содержанием нуклеиновых кислот, так и для вируса с повышенным содержанием ДНК и РНК.

Главная структурная особенность любой вирусной молекулы ДНК, так же, как и ДНК другого происхождения, это две спаренные антипараллельные цепи. Однако, поскольку ДНК-геном вируса невелик, неясной остается природа кончиков спирали и совокупной формы вирусной ДНК. Вопросов не возникает лишь по поводу не обладающей концами, монотонной средней области спирали. Полученные результаты удивляют: оказывается, молекула вирусной ДНК может быть кольцевой, либо линейной, одноцепочной и двухцепочной по всей длине, или одноцепочной исключительно на концах. Помимо этого было установлено, что нуклеотидные последовательности встречаются в вирусном геноме только по одному разу, при этом на концах имеют, как правило, избыточные или повторяющиеся участки.

Среди всех, известных на сегодняшний день вирусных ДНК самой сложной в плане организации является ДНК вируса герпеса. Предполагается, что ее геном составлен из двух соединенных сегментов большого размера, для каждого из которых характерно повторение концевых последовательностей. Существуют четыре варианта соединения 2-х таких сегментов конец к концу, вероятнее всего – каждый из них можно встретить в любом препарате вирионов.

Рис. 1.Строение ДНК-содержащего вируса из семейства герпесвирусов. Вирус имеет внешнюю оболочку. Вирусный капсид в форме икосаэдра состоит из 162 капсомеров. Диаметр внешней оболочки вируса – 180 нм, вирусного нуклеокапсида – 100 нм.

Самый крупный из установленных – вирус осповакцины обладает геномом размерами 15*10⁸ дальтон. Полученная из свежего препарата вириона ДНК обладает, по-видимому, поперечными сшивками, поскольку разделить ее по две цепи не удается. Предполагается, что такая молекула имеет гигантскую (15*10⁸ дальтон) не подверженную денатурации кольцевую структуру, образующуюся вследствие замыкания концов двойной линейной спирали.

Помимо весьма любопытных различий в формах молекул и в строении концевых зон вирусной ДНК обнаружены также существенные различия в размерах генома. К числу "полных" (способных к размножению в клетке-хозяине) вирусов относят фаг X-174, паповирусы, парвовирусы, SV40 и вирусы полиомы. Для крупных бактериофагов, а также для вирусов животных и человека характерен геном размером от 1 до 1,5*10⁸ дальтон, такой геном способен кодировать свыше 100 белков. Например, для бактериофага Т4 как раз и идентифицируют свыше 100 генов.

В 1953 г. Уайеттом и Коэном было сделано открытие, весьма существенно повлиявшее на последующие эксперименты. Ученые установили, что в ДНК Т-четном бактериофаге содержится 5-гидроксиметилцитозин, хотя раньше предполагалось, что там находится цитозин. Открытие позволило экспериментировать с фаговыми ДНК в отрыве от ДНК хозяина. Таким образом открыли изменяющие метаболизм инфицированных клеток ферменты кодируемые фагом. Такая клетка начинала синтезировать необходимые вирусу компоненты. Другая биохимическая особенность ДНК бактериофага заключалось в том, что его гидроксиметилцитозин был соединен с остатками глюкозы. Именно это обстоятельство препятствует тому, что фаговая ДНК прерывается некоторыми, принадлежащими хозяину, ферментами. Интересно, что вирусная ДНК животных модификациям почти не подвергается.

Задать вопрос, написать отзыв