Репликация вирусных РНК
Репликация вирусных РНК является уникальным феноменом. Существенное отличие механизма синтеза вирусных РНК от механизма синтеза клеточных РНК состоит в том, что в качестве матрицы в первом случае используется РНК, а во втором — ДНК.
Для транскрипции РНК на РНК-матрице необходима вирионная РНК-зави- симая РНК-полимераза. Репликация вирусной РНК требует, прежде всего, синтеза комплементарной РНК, которая затем служит матрицей для производства большого количества вирусной РНК.
Когда вирусная РНК имеет отрицательную полярность (орто-, парамиксо-, рабдо-, фило-, борна-, арена- и буньявирусы), комплементарная РНК будет иметь положительную полярность и РНК-полимераза, подобно вирионной транскриптазе, используется для первичной транскрипции мРНК. Так как большинство транскриптов, синтезируемых на каждой вирусной (-)цепи РНК, являются молекулами субгеномной РНК, некоторые полноразмерные цепи служат матрицами для синтеза (репликации) вирусной РНК. Некоторые вирусы для транскрипции и репликации используют различные РНК-полимеразы, тогда как в других случаях одни и те же ферменты могут выполнять различные функции.
У многих РНК-вирусов, (пикорна-, калици-, астро-, тога-, флави-, корона-, артери-, нодавирусы) комплементарная РНК является отрицательно полярной. На одной комплементарной РНК-матрице может транскрибироваться одновременно несколько молекул вирусной РНК, а на каждом РНК-транскрипте начинается продукция полимеразы. Образуется структура, известная как репликативный посредник, — частично двуцепочечная структура с одноцепочечными хвостами. Для начала репликации РНК пикорнавирусов и калицивирусов, а также ДНК аденовирусов требуется небольшой белок, связанный ковалентно с 5'- концом вновь синтезированных (+) или (—) цепей РНК, так же как с родительской вирионной РНК, но не с мРНК.
Вновь синтезированные (+)РНК могут иметь разное назначение: включаться в репликативный комплекс и служить матрицей для синтеза комплементра- ных (—)РНК; выполнять функции мРНК; включаться в качестве генома в новые вирионы. Механизм, определяющий судьбу вновь синтезированных (+)РНК, не известен.
Ретровирусы имеют геномную (+) одноцепочечную РНК. В отличие от других РНК-вирусов, они реплицируются посредством ДНК-посредника. Вирион- ная обратная транскриптаза, используя РНК-молекулу как праймер, создает односпиральную ДНК-копию. Затем, функционируя как рибонуклеаза, тот же самый фермент удаляет родительскую молекулу РНК из ДНК-РНК-гибрида и копирует одноцепочечную ДНК-цепь, чтобы образовать линейную двуцепочечную ДНК, которая содержит дополнительную последовательность, известную как длинный концевой повтор (LTR) на каждом конце. Эта двуцепочечная ДНК затем циркулирует и интегрирует с клеточной хромосомальной ДНК. Вирусная РНК транскрибируется с интегрированной (провирусной) ДНК [282, 286, 1135].
Для транскрипции РНК на РНК-матрице необходима вирионная РНК-зави- симая РНК-полимераза. Репликация вирусной РНК требует, прежде всего, синтеза комплементарной РНК, которая затем служит матрицей для производства большого количества вирусной РНК.
Когда вирусная РНК имеет отрицательную полярность (орто-, парамиксо-, рабдо-, фило-, борна-, арена- и буньявирусы), комплементарная РНК будет иметь положительную полярность и РНК-полимераза, подобно вирионной транскриптазе, используется для первичной транскрипции мРНК. Так как большинство транскриптов, синтезируемых на каждой вирусной (-)цепи РНК, являются молекулами субгеномной РНК, некоторые полноразмерные цепи служат матрицами для синтеза (репликации) вирусной РНК. Некоторые вирусы для транскрипции и репликации используют различные РНК-полимеразы, тогда как в других случаях одни и те же ферменты могут выполнять различные функции.
У многих РНК-вирусов, (пикорна-, калици-, астро-, тога-, флави-, корона-, артери-, нодавирусы) комплементарная РНК является отрицательно полярной. На одной комплементарной РНК-матрице может транскрибироваться одновременно несколько молекул вирусной РНК, а на каждом РНК-транскрипте начинается продукция полимеразы. Образуется структура, известная как репликативный посредник, — частично двуцепочечная структура с одноцепочечными хвостами. Для начала репликации РНК пикорнавирусов и калицивирусов, а также ДНК аденовирусов требуется небольшой белок, связанный ковалентно с 5'- концом вновь синтезированных (+) или (—) цепей РНК, так же как с родительской вирионной РНК, но не с мРНК.
Вновь синтезированные (+)РНК могут иметь разное назначение: включаться в репликативный комплекс и служить матрицей для синтеза комплементра- ных (—)РНК; выполнять функции мРНК; включаться в качестве генома в новые вирионы. Механизм, определяющий судьбу вновь синтезированных (+)РНК, не известен.
Ретровирусы имеют геномную (+) одноцепочечную РНК. В отличие от других РНК-вирусов, они реплицируются посредством ДНК-посредника. Вирион- ная обратная транскриптаза, используя РНК-молекулу как праймер, создает односпиральную ДНК-копию. Затем, функционируя как рибонуклеаза, тот же самый фермент удаляет родительскую молекулу РНК из ДНК-РНК-гибрида и копирует одноцепочечную ДНК-цепь, чтобы образовать линейную двуцепочечную ДНК, которая содержит дополнительную последовательность, известную как длинный концевой повтор (LTR) на каждом конце. Эта двуцепочечная ДНК затем циркулирует и интегрирует с клеточной хромосомальной ДНК. Вирусная РНК транскрибируется с интегрированной (провирусной) ДНК [282, 286, 1135].
Источник: В.А. Сергеев, Е.А. Непоклонов, Т.И. Алипер, «Вирусы и вирусные вакцины» 2007
А так же в разделе « Репликация вирусных РНК »
- Классификация вирусов
- Глава 3 РЕПЛИКАЦИЯ ВИРУСОВ
- Цикл размножения вирусов
- Прикрепление (адсорбция) вируса
- Проникновение вируса в клетку
- Раздевание вирионов (обнажение вирусного генома)
- Синтез вирусных компонентов (эклипс-период)
- 3.2 Стратегия репликации вирусов
- РНК-вирусы
- ДНК-вирусы
- Репликация вирусных ДНК
- 3.3. Формирование и выход из клетки вирионов
- Дефектные интерферирующие вирусные частицы (ДИ-частицы)
- Типы взаимодействия вирусов с клетками
- Глава 4 КРУПНОМАСШТАБНОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ
- Клеточные субстраты
- Контаминация клеточных культур
- Выращивание вирусов
- Факторы, влияющие на размножение вирусов в культуре клеток
- Размножение вирусов в однослойной культуре
- Размножение вирусов в суспензии постоянных линий клеток
- Глава 5 ВИРУСНЫЕ АНТИГЕНЫ
- Глава 6 ПРОТИВОВИРУСНЫЙ ИММУНИТЕТ
- Организация иммунной системы
- Клетки иммунной системы
- Субклеточные компоненты иммунной системы
- Синтез антител
- Типы гуморального иммунного ответа
- Клеточный иммунитет
- Эффекторные и регуляторные Т-клетки
- Иммунологическая память
- Иммунная система слизистых оболочек
- Секреторный IgA как ведущий Кооператор иммунной системы слизистых оболочек
- Роль отдельных органов в функционировании иммунной системы слизистых оболочек
- Респираторные органы
- Молочная железа
- Некоторые особенности патогенеза и иммунитета при вирусных инфекциях
- Нейтрализация вирусов
- Глава 7 МАТЕРИНСКИЙ ИММУНИТЕТ (естественый пассивный иммунитет)
- Глава 8 ИММУНОЛОГИЧЕСКИЕ АДЪЮВАНТЫ
- Механизм действия адъювантов
- Адъюванты на основе природных субстратов
- Мурамилдипептиды
- Липосомы
- Действие адъювантов на орально вводимые антигены
- Безопасность адъювантов
- Глава 9 ВИРУСНЫЕ ВАКЦИНЫ
- Классификация и типы вирусных вакцин
- Инактивированные вакцины
- Методы инактивации вирусов
- Химические методы
- Физические методы
- Живые вакцины
- Аттенуация вирусов
- Делеционные мутанты
- ДИЧ-мутации (образование дефектных интерферирующих частиц-ДИЧ)
- Аттенуация вируса серийными пассажами в неестественном хозяине
- Продолжительность аттенуации
- Ранняя защита после вакцинации
- Гетерологичные вакцины
- Вакцины из очищенных нативных вирусных белков
- Реассортантные вакцины
- Рекомбинантные живые векторные вакцины
- Рекомбинантные субъединичные вакцины
- Вакцины на основе вирусоподобных частиц и трансгенных растений
- ДНК-вакцины
- Синтетические пептидные вакцины