Вирусы с одноцепочечной ДНК
Вирусы с одноцепочечным ДНК-геномом (рис. 15.4, д) могут содержать молекулы как (+)ДНК, так и (-)ДНК. Попав в клетку, вирусный геном сначала превращается в двухцепочную форму, это превращение обеспечивает клеточная ДНК-зависимая ДНК-полимераза. Далее ДНК-зависимая РНК-полимераза считывает (транскрибирует) с генома этих вирусов молекулы мРНК, которые направляют синтез белков.
Примером вирусов с одноцепочечной ДНК являются бактериофаги М 13 и φХ174. Инициация и элонгация синтеза комплементарной цепи ДНК с образованием двухцепочной репликативной формы ДНК (RF ДНК) идут с участием ферментов клетки-хозяина. При синтезе (-)ДНК фага φХ174 в инициации участвует сложный комплекс белков, включающий праймазу. ДНК фага М 13 имеет двухцепочечную шпильку, и затравка синтезируется на этом участке при помощи хозяйской РНК-полимеразы. Элонгация (-)цепи ведется ДНК-полимеразой III, а остающаяся в конце небольшая брешь застраивается ДНК-полимеразой I. Этот же фермент удаляет РНК-затравку. ДНК-лигаза превращает (-)цепь в кольцевую молекулу, и образуется RFI ДНК. Образовавшаяся (-)ДНК служит матрицей для синтеза вирусной мРНК, реакцию катализирует РНК-полимераза клетки-хозяина. мРНК кодирует набор вирусных белков. Структурные белки входят в состав вириона, неструктурные необходимы на разных этапах функционирования вируса внутри клетки, в том числе и для сборки зрелых вирусных частиц.
На (-)цепи как на матрице начинается синтез (+)цепей. Сначала они используются для создания новых репликативных структур, а затем как генетический материал вириона. Процесс репликации для производства (+)цепи происходит по механизму катящегося кольца.
В определенной точке (+)цепи образуется разрыв (ник) и появляется свободная 3’-OH группа. Двухцепочечная ДНК с ником называется репликативной формой II (RF II). Свободный 3'-конец ковалентно наращивается, оставаясь связанным с матрицей (второй, неразорванной цепью), а 5'-конец постепенно вытесняется новой полинуклеотидной цепью в виде выступающего «хвоста». Длина его постепенно возрастает, а основание вместе с 3’-OH концом растущей цепи вращается (катится) вокруг кольцевой (-)цепи (механизм "катящегося кольца"). После полного оборота вокруг (-)цепи выступающий конец по первичной структуре полностью соответствует ДНК вириона. При участии особого белка происходит отщепление этой цепи с замыканием ее в кольцо. Одновременно восстанавливается в исходном виде RF II, на которой начинается синтез новой цепи. Таким путем с кольцевой матрицы ДНК может сходить большое число комплементарных копий.
Достарыңызбен бөлісу: |