Репликация линейных молекул ДНК с внутренней инициацией и внесением разрыва в цепь

Лекция 2

II.Репликация линейных молекул ДНК с внутренней инициацией и внесением разрыва в цепь.

 

Репликация вирусов с линейными одноцепочечными ДНК

Parvaviridae (parva - мелкий). Поражают насекомых и животных, в т.ч. и человека. Не имеют липопротеидной… Парвавирусы животных можно разделить на две группы:

II.

		Если перенос шпильки прошел до образования «заячьих ушей», то получается продукт со шпилькой и вытесняется одноцепочечная геномная ДНК.

 

5’ 3’

_

 

_

 

 

5’ 3’

_

_

 

 

Одноцепочечная ДНК далее может вновь вступить в репликативный цикл или, при накоплении белков может упаковываться в вирусные частицы.

Ферменты и вспомогательные белки, участвующие в репликации парвавирусов:

DNApolδ мультисубъединичная высокпроцессивная ДНК-полимераза эукариот, RPA (аналог SSB прокариот) – белок связывающийся с одноцепочечными участками ДНК и стабилизирующий расплетенное состояние дуплекса ДНК, RF-С – белковый комплекс, загружающий фактор процессивности ДНК-полимеразы (аналог γ-комплекса прокариот), PCNA – гетеротримерный фактор процессивности ДНК-полимеразы (аналог β-субъединицы ДНК-полимеразы прокариот). Заметьте, что праймаза не участвует в репликации парвавирусов.

 

Кольцевые формы:

А B b   C c a

 

 

Шпилечную структуру может узнать Rep-белок и внести разрыв. Проблема в том, что шпилька есть только у одного конца, а на другом конце инвертированного повтора нет. Как достроить 3’ конец молекулы? Решение проблемы заложено в структуре ДНК: после синтеза дочерней цепи вытесненная цепь образует кольцо и 3’-конец достраивается по 5’-концу. Образуется полноценная геномная ДНК.

 

3’ 5’

3’ 5’

 

Геном аденоассоциированных вирусов состоит из двух генов. Однако при экспрессии этих генов за счет альтернативной инициации транскрипции и альтернативного сплайсинга образуются группы Rep-белков и белков оболочки.

Rep белок, как уже было упомянуто, является транскрипционным фактором, и последовательность, которую он узнает, находится внутри генома вируса. Недалеко есть сайт, подобный TRS, в который Rep-белок может случайно внести разрыв. Если такой разрыв будет внесен в кольцевую двуцепочечную форму, то ее репликация будет осуществляться по схеме, не отличающейся от схемы разматывающегося рулона.

 

 

Благодаря инверсии, возникающей при переносе шпильки, возможно образование нескольких геномов с различной ориентацией концевых участков. В случае (+) цепей таких вариантов существует 4, еще 4 для (–) цепей, итого 8.

 

5’ 5’ 5’ 5’

 

 

Аденоассоциированные вирусы могут встраиваться в геном животных. Например, в геноме человека существует около 200000 тысяч возможных сайтов, но встраивание вируса происходит на определенном участке XIX хромосомы человека, потому что необходимо наличие в определенных положениях поледовательностей, способных служить TRS и RBE сайтами.

Для вырезания провируса необходима транскрипция вирусной ДНК, однако Rep-белок является репрессором транскрипции. Превратить его в активатор транскрипции могут белки аденовирусов, поэтому переход от лизогении к литическому циклу у аденоассоциированных вирусов возможен лишь при коинфекции аденовирусами.

Участки связывания Rep-белка можно изменить с помощью генноинженерных методов таким образом, что становится возможным вырезание провируса при участии клеточных резольваз, узнающих крестообразные структуры.

 

 

 

Аденоассоциированные вирусы пытаются использовать в генной инженерии.

 

Автозатравочный механизм репликации автономных парвавирусов

В вирионы включаются преимущественно (-) цепи ДНК. В отличие от аденоассоциированных вирусов концы различаются по структуре. На 5’-конце находится…  

Репликация вирусов с линейными двуцепочечными ДНК

 

Poxviridae

Неполная комплементраность цепей и наличие инверсии концов позволяют предположить, что репликация поксвирусов происходит по схеме, описанной для…  

III. Терминальная инициация репликации при помощи нуклеотид-белковой затравки

Репликация вирусов с линейными двуцепочечными ДНК

Сем. Adenoviridae. Названы так потому, что были выделены из опухоли, называемой аденомой. Вирусы… b’a’ 3’ 5’ b a    

Фаг Bacillus subtilis – φ 29.

Структура капсида такая же, как любого уважающего себя фага. Геном представлен линейной двуцепочечной ДНК длиной 19 000 п.н., с концевыми…   Схема репликации такая же как у аденовирусов. Терминальная инициация репликации с участием белок-нуклеотидной…