Что такое транскрипция вируса
Обновлено: 29.04.2024
Транскрипция вирусов. Характеристика транскрипции вирусов.
У оц(+)РНК-вирусов репликация начинается с полной или частичной трансляции генома без промежуточных этапов. У всех других классов вирусов процесс экспрессии вирусного генома начинается с транскрипции мРНК.
В случае с ДНК-вирусами, реплицирующимися в ядре, эту функцию выполняет клеточная ДНК-зависимая РНК-полимераза II. Все другие вирусы нуждаются в уникальной и специфичной транскриптазе, которую кодирует вирус, и она является структурным компонентом вириона. Двуцепочечные ДНК-вирусы, которые размножаются в цитоплазме, имеют ДНК-зависимую РНК-полимеразу, тогда как двуцепочечные РНК-вирусы имеют РНК-зависимую РНК-полимеразу, специфичную для двуцепочечных РНК, а негативно полярные односпиральные РНК-вирусы носят РНК-зависимую РНК-полимеразу, специфичную для одноцепочечных РНК.
Транскрипция вирусных ДНК и РНК контролируется сложными регуляторными механизмами и, прежде всего, продуктами экспрессии регуляторных генов.
Транскрипты, которые образовались особенно в ранней стадии инфекции, считываются полностью на поздней стадии инфекции с образованием ряда длинных транскриптов с различными функциями.
Общими закономерностями транскрипции некоторых вирусов с дцДНК-геномом являются: транскрипция ранних и поздних генов с разных цепей ДНК, наличие перекрывающихся генов, разных рамок считывания и интронов.
У РНК-вирусов регуляция транскрипции в общем происходит менее сложно, чем у ДНК-вирусов. Временные различия транскрипции разных генов выражены не так отчетливо. У большинства семейств вирусов с оц(+)РНК геномная РНК служит мРНК, и для транскрипции-репликации РНК требуется только образование негативной цепи. Однако для ретровирусов и вирусов с несегментированным негативным РНК-геномом существут другие механизмы регуляции транскрипции.
Различные виды мРНК имеют различный период полураспада, что может также служить одним из возможных уровней регуляции вирусной репликации.
Первичные РНК-транскрипты, образующиеся на ДНК-геномах в ядре перед выходом в цитоплазму, претерпевают серию посттрансляционных изменений (кэпирование, аденилирование, метилирование, делетирование и сплайсинг).
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Транскрипция вируса в клетке. Трансляция вирусов.
Транскрипция +РНК-содержащих вирусов. Функции мРНК выполняет геном (+РНК), поэтому у таких вирусов для синтеза вирусных белков (трансляция) нет необходимости в процессе транскрипции. Другими словами, у +РНК-содержащих вирусов транскрипция отсутствует.
Транскрипция -РНК-содержащих вирусов и вирусов, имеющие две нити РНК. Функции мРНК выполняют транскрипты, комплементарные -РНК вириона. Поэтому у таких вирусов транскрипция существует как самостоятельный этап репродуктивного цикла. Для образования транскриптов в составе вирионов имеется собственная РНК-полимераза (транскриптаза).
Транскрипция ДНК-вирусов. Транскрипция — самостоятельный этап репродуктивного цикла, так как геном ДНК-вирусов должен транскрибироваться для образования мРНК. Вирусы, репродуцирующиеся в ядре (например, герпес- и аденовирусы) для этой цели используют клеточную ДНК-зависимую РНК-полимеразу (транскриптазу). Вирусы, репродуцирующиеся в цитоплазме (например, поксвирусы) лишены такой способности и содержат (как и вирусы с -РНК) собственную транскриптазу.
Рис. 2-3. Основные этапы репродукции вирусов.
Трансляция вирусов
Вирусные геномы кодируют синтезы двух классов белков: структурные белки входят в состав дочерних популяций, а неструктурные белки обслуживают процессы репродукции, но не входят в состав дочерних популяций (ингибиторы синтеза клеточных РНК и белков, протеазы и др.).
Трансляция РНК-содержащих вирусов. Поскольку вирусный геном кодирует несколько белков, то возможно два варианта трансляции:
1) каждый полипептид синтезируется отдельно от других (тога- и ретровирусы);
Некоторые вирусы используют оба этих механизма. Полипептиды, образующиеся при обоих вариантах трансляции, могут подвергаться посттрансляционной модификации (гликозилирование, фосфорилирование или сульфатирование).
Трансляция ДНК-содержащих вирусов. В трансляционных процессах доминирует трансляция отдельных мРНК, кодирующих индивидуальные полипептиды. В отдельных случаях (например, у аденовирусов) не менее трёх белков образуются путём нарезания общего полипептида-предшественника.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Транскрипция – в вирусологии этот термин обозначает процессы синтеза комплементарных (пространственно-взаимодополняющих) геному РНК (рибонуклеиновых кислот), обладающих информационными функциями (иРНК). Иными словами. транскрипция в данном случае – это переписывание информации с ДНК на РНК и образование иРНК (РНК с информационной функцией) [3] [1] .
Совокупность процессов транскрипции является одним из основных этапов в системе синтеза компонентов вируса в общей структуре репродукции вируса [2] .
Отсутствие транскрипции
Наличие транскрипции в процессах репродукции вируса зависит от типа генома вириона. Она присутствует у ДНК-содержащих вирусов, РНК-содержащих вирусов с негативным геномом (минус-РНК), РНК-содержащих ретровирусов [3] .
Процессы транскрипции в реализации генетической информации отсутствуют у вирусов, содержащих плюс-РНК, поскольку в этом случае функции иРНК выполняет вирусная нуклеиновая кислота. В том числе отсутствие транскрипции отмечается и у вирусов, содержащих геном, состоящий из комплементарных друг другу плюс-РНК и минус-РНК. В этом случае функции иРНК берет на себя плюс-РНК нить [1] .
Ферменты, запускающие транскрипцию
Процессы транскрипции запускаются при помощи определенных ферментов [3] [1] .
Вирусы, содержащие негативный РНК-геном (минус-РНК), необходимую для транскрипции РНК-зависимую РНК-полимеразу привносят в составе фрагментов капсидов, поскольку при заражении клеток минус-РНК геномные вирусы полностью не раздеваются [3] [1] .
У вирусов с ДНК-геномами транскрипция осуществляется с помощью ДНК-зависимой РНК-полимеразы. Она отражает нуклеотидную последовательность ДНК в нуклеотидной последовательности иРНК. Для этого часто используется фрагмент клетки-хозяина [3] [1] .
Обратная транскрипция
Обратная транскрипция – это синтез ДНК на матрице РНК. Открытие этого процесса явилось значительной поправкой в центральную догму молекулярной биологии об одно направленности движения генетической информации от ДНК к белку. (ДНК→РНК →белок) [1] .
К обратной транскрипции способны:
- вирусы – возбудители злокачественных новообразований;
- вирус иммунодифицита человека (ВИЧ) [1] .
Эти вирусы объединяют в группу ретровирусы. Их геном представляет собой однонитевую плюс-РНК и кодирует фермент ревертазу (обратная транскриптаза). Последняя, обладает свойствами РНК-зависимой и ДНК-зависимой ДНК-полимеразы [1] .
Ревертаза транскрибирует плюс-РНК вирусов, копируя ее сначала в однонитевую минус-ДНК, а затем в двухнитевую ДНК (кДНК) [1] .
Отмечена важная особенность транскрипта кДНК – это возможность его превращения в провирус, то есть формирование способности встраиваться в хромосому клетки [1] .
Интеграция провируса (вирусной ДНК) – это уникальное событие в жизни ретровирусов абсолютно необходимое для их последующей репликации в зараженных клетках [1] .
Транскрипция вируса в клетке. Трансляция вирусов.
Транскрипция +РНК-содержащих вирусов. Функции мРНК выполняет геном (+РНК), поэтому у таких вирусов для синтеза вирусных белков (трансляция) нет необходимости в процессе транскрипции. Другими словами, у +РНК-содержащих вирусов транскрипция отсутствует.
Транскрипция -РНК-содержащих вирусов и вирусов, имеющие две нити РНК. Функции мРНК выполняют транскрипты, комплементарные -РНК вириона. Поэтому у таких вирусов транскрипция существует как самостоятельный этап репродуктивного цикла. Для образования транскриптов в составе вирионов имеется собственная РНК-полимераза (транскриптаза).
Транскрипция ДНК-вирусов. Транскрипция — самостоятельный этап репродуктивного цикла, так как геном ДНК-вирусов должен транскрибироваться для образования мРНК. Вирусы, репродуцирующиеся в ядре (например, герпес- и аденовирусы) для этой цели используют клеточную ДНК-зависимую РНК-полимеразу (транскриптазу). Вирусы, репродуцирующиеся в цитоплазме (например, поксвирусы) лишены такой способности и содержат (как и вирусы с -РНК) собственную транскриптазу.
Рис. 2-3. Основные этапы репродукции вирусов.
Трансляция вирусов
Вирусные геномы кодируют синтезы двух классов белков: структурные белки входят в состав дочерних популяций, а неструктурные белки обслуживают процессы репродукции, но не входят в состав дочерних популяций (ингибиторы синтеза клеточных РНК и белков, протеазы и др.).
Трансляция РНК-содержащих вирусов. Поскольку вирусный геном кодирует несколько белков, то возможно два варианта трансляции:
1) каждый полипептид синтезируется отдельно от других (тога- и ретровирусы);
Некоторые вирусы используют оба этих механизма. Полипептиды, образующиеся при обоих вариантах трансляции, могут подвергаться посттрансляционной модификации (гликозилирование, фосфорилирование или сульфатирование).
Трансляция ДНК-содержащих вирусов. В трансляционных процессах доминирует трансляция отдельных мРНК, кодирующих индивидуальные полипептиды. В отдельных случаях (например, у аденовирусов) не менее трёх белков образуются путём нарезания общего полипептида-предшественника.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Читайте также: