Вредные частицы

достигается постоянство длины стержня при сборке. Возможно, что существуют

еще какие-то линейные белки, отмеряющие нужное расстояние, или контакт с

базальной пластинкой придает субъединицам стержня такую специфическую

конформацию, которая имеет минимум свободной энергии только в случае

определенного размера стержня. Эта последняя гипотеза указывает на то, что

процесс сборки, возможно, не является чисто механическим.

Оболочка фаговой головки, построенная из более чем 10 белков, образуется в

результате активности многих генов. Основной из них представляет собой

продукт гена 23, входящий в состав законченной головки лишь после

отщепления от основного полипептида фрагмента с мол. весом 10000.

Протеолиз осуществляется главным образом продуктом гена 22, а также,

возможно, гена 21, отсутствующим в зрелом вирионе. Однако белок гена 22

представляет собой, по существу, внутренний белок, превращающийся в ,конце

концов, в результате самопереваривания в мелкие пептиды, причем некоторые

из них остаются в головке фага. Здесь присутствуют также и другие

внутренние белки, подвергающиеся частичному перевариванию белком гена 22.

После окончания раздельной сборки головки и отростка они самопроизвольно

объединяются как in vitro, так и in vivo.

Нити отростка состоят из продуктов четырех генов. Их сборка идет

независимо, но прикрепляются они к базальной пластинке только после

соединения головки и отростка. Для этой реакции нужен белок гена 63, а

также взаимодействие с «усиками», которые прикреплены к воротничку,

расположенному между головкой и отростком.

Головка фага имеет специфическую форму, определяемую белком гена 23 и

другими белками. Ее строение изменяется в результате мутаций

соответствующих генов. Нормальная головка фага 74 имеет форму неправильного

икосадельтаэдра, по длинной оси которого расположен дополнительный ряд

субъединиц, состоящих из 840 копий белка гена 23. Субъединицы белка гена

20 располагаются на вершинах. Такая форма головки отражает наличие

определенных пространственных ограничений, накладываемых белок - белковыми

взаимодействиями. При отсутствии этих ограничений строение фага сильно

изменяется.

Бактериофаг (

Бактериофаг ( является умеренным фагом, т.е. он может либо переходить

из клетки в клетку в процессе инфекции, либо передаваться от одного

поколения к другому в ходе размножения данного бактериального штамма. В

последнем случае латентный геном фага называется профагом, а клетки,

несущие такой профаг, - лизогенными. Присутствие генома фага в лизогенной

культуре можно обнаружить при спонтанном освобождении фага из небольшой

части клеточной популяции, в которой произошло спонтанное развитие фага.

Естественным хозяином фага ( служит штамм Е coli K 12, генетика которого

хорошо изучена. Поэтому фаг ( был избран в качестве объекта интенсивных

исследований, направленных на выяснение природы лизогении. Исходный дикий

штамм К 12 является лизогенным по фагу , который не образует бляшек на

этом штамме, обладающем, подобно большинству лизогенных бактерий,

иммунитетом по отношению к фагу, содержащемуся в нем в виде профага.

Обычно фаг ( размножается на вариантах штамма К 12, «извлеченных» от

профага. Такие извлеченные варианты обнаруживаются в небольших количествах

среди клеток, выживших после интенсивного облучения. При образовании

устойчивой лизогенной клеточной линии должны быть выполнены следующие два

условия. Во-первых, профаг должен находиться в клетке в таком состоянии,

чтобы при клеточном делении каждая дочерняя клетка получала по крайней мере

одну его копию. В случае фага ( эта задача решается путем включения его

ДНК в бактериальную хромосому, в результате чего ДНК профага пассивно

реплицируется и сегрегируется с помощью аппарата клетки-хозяина. Во-вторых,

те вирусные гены, продукты которых потенциально способны нарушить

целостность клетки, должны регулироваться таким образом, чтобы клетки

могли благополучно расти и размножаться. Это достигается путем репрессии

транскрипции генов. В клетках, лизогенных по фагу (, не транскрибируется

ни один из вирусных генов, необходимых для продуктивной инфекции. В

лизогенных культурах обнаруживается лишь очень небольшое количество

вирусной м РНК.

Вирусы животных

Адсорбция и проникновение в клетку

Первые этапы вирусной инфекции, независимо от того, о каком вирусек идет

речь, традиционно принято называть адсорбцией, проникновением и

«раздеванием» (разрушением вирусной оболочки). Под адсорбцией принято

понимать первичный контакт вируса с клеткой. Часто этот контакт сначала

бывает очень слабым - обратимая адсорбция. Затем прочность контакта

возрастает - необратимая адсорбция. Эти термины в равной степени приложимы

для описания начальной стадии проникновения в клетки любых вирусов. Термин

«проникновение» ошибочен потому, что он подразкмевает активное

воздействие на атакуемую клетку определенной части вириона, что не было

доказано. Более вероятно, что во многих случаях на самом деле имеет место

совсем другой процесс - прикрепление вируса к клетке вследствие физико-

химической комплементарности между поверхностью вируса и молекулами

рецепторов, находящихся на поверхности клетки, индуцирует в клетке

изменения, необходимые для проникновения в нее вируса.

Общая картина адсорбции вирусов животных

Результаты, полученные при изучении адсорбции на клетках самых различных

вирусов животных (как с оболочкой, так и без нее), создают следующую

общую картину процесса прикрепления вируса к клетке. Процесс начинается со

случайных столкновений мнрожества вирионов с поверхностью клетки, но к

образованию связи между физически комплементарными друг другу участками

поверхности клетки и вириона ведет лишь одно столкновение из каждых 10з

или 104. Возможно, что в образовании таких связей принимают участие и

ионы культуральной среды. Непосредственно реализовать эти связи могут

находящиеся на поверхности вирионов выступы, состоящие из особых вирусных

белков, такие, как «шипы» у вирусов с оболочкой, например микровирусов,

тогавирусов и парамиксовирусов, или белковые нити (фибриллы), отходящие от

вершин икосаэдрических вирионов (например, у некоторых аденовирусов).

Участок связывания на поверхности вириона, непосредственно

взаимодействующий с рецептором клетки, может состоять из индивидуального

структурного вирусного белка, а может и представлять собой мозаику из

нескольких белков капсида (по-видимому, именно так обстоит дело у

пикорнавирусов). Рецептором во всех случаях служит расположенный на

поверхности клетки белок или гликопротеид. На поверхности клетки имеются

различные рецепторы, каждый из которых специфичен для своего вируса.

Специфичность этих рецепторов не абсолютна, что приводит к возможности

группировки вирусов по этому свойству в своеобразные «семейства». Вирусы,

родственные друг другу по данному признаку, могут быть родственны и по

другим признакам, однако это условие не является обязательным. На

поверхности единичной клетки может содержаться от 104 до 105 копий каждого

вида рецептора.

Следует подчеркнуть, что сам факт адсорбции вируса на клетке еще никоим

образом не означает инициации вирусной инфекции. Связи, образующиеся при

адсорбции между вирусом и клеткой, могут быть «слабыми»,, а адсорбция

«обратимой», т.е. вирион может покидать поверхность клетки. Однако

некоторые из адсорбировавшихся на клетке вирионов связываются с ней более

прочными «необратимыми» связями.

Проникновение вирусов животных в клетку и «раздевание».

Следующий этап после прочного прикрепления вириона к поверхности

чувствительной клетки - это проникновение внутрь клетки всего вириона или

его части и начало синтеза вирус-специфического белка или вирусной м РНК. В

основе начального связывания самых различных вирусов с клеткой могут лежать

принципиально сходные процессы. Напротив, проникновение вирионов в клетку

и активация вирусного генома могут происходить у разных вирусов по-разному.

Ясно, что вирусы с оболочкой и «голые» вирусы должны проникать в клетку в

результате разных физико-химических процессов. Уже давно предполагали, что

в основе проникновения в клетку вирусов с оболочкой, вероятно, лежит

процесс, в какой-то мере подобный «плавлению мембраны», или процесс

«слияния». Что же касается таких относительно больших белковых структур,

как голые вирионы, то для них известен только один механизм проникновения в

клетку - это фагоцитоз, и уже давно предполагается, что такие вирусы

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21