Функциональная роль ДНК-провируса в репликации ретровирусов и его судьба в зараженной клетке

В цитоплазме зараженной клетки уже через 1 — 9 ч после внесения вируса с помощью обратной транскриптазы синтезируются инфекционные линейные молекулы провирусной ДНК на матрице вирионной РНК [Varmus Н. Е. et al., 1975; Boone L. R., Skalka A. M., 1981].

При этом физиологическое состояние клетки имеет существенное значение: полноценная провирусная ДНК образуется, как правило, только в митотически активных клетках, в стационарных же культурах инфекционная ДНК не определяется. Затем ДНК-провирус транспортируется в ядро, связывается с клеточной хромосомой ДНК и интегрирует с ней.

Перед этим в ядре из линейных молекул с двумя длинными концевыми повторами LTR образуются кольцевые формы ДНК-провируса, состоящие из трех типов молекул: с одним, двумя и тремя LTR [Chang Н. W. et al., 1980].

Вероятнее всего, первый и третий варианты кольцевых форм ДНК-провируса возникают в результате рекомбинации молекул, содержащих два LTR. Получены данные, свидетельствующие о том, что эффективная интеграция может происходить только за счет встроенного участка, содержащего два LTR [Panganiban А. Т., Temin Н. М, 1984].

Таким образом, кольцевая вирусная ДНК с двумя тандемными LTR узнается ферментом, осуществляющим ее интеграцию. «Интеграза» узнает уникальный участок соединения U₃ — U₅ фрагмента кольцевой вирусной ДНК с двумя тандемными LTR.

При опухолевой трансформации гомологичных чувствительных (пермиссивных) для ретровируса клеток (например, куриных клеток для RSV) обычно с клеточной ДНК интегрируется 2 — 10 копий полноценного ДНК-провируса, в котором представлены все участки вирусного генома.

В клетках гетерологичных животных (например, клетки млекопитающих, трансформированные RSV), в которых не происходит полного цикла репродукции ретровируса, с клеточным геномом интегрируется обычно 1 — 2 копии вирусной ДНК (иногда до 20 копий).

Следует подчеркнуть, что у всех исследованных ретровирусов отсутствовала какая-либо закономерность в количестве интегрированных провирусов, в среднем число мест интеграции изменялось от 1 до 5 [Hughes S. Н. et al., 1981].

Количество неинтегрированной «свободной» ДНК разных вирусов варьирует, но может составлять более 75 % от общего количества вирусспецифической ДНК сразу же после инфицирования клеток и 20 — 70 % — в трансформированных клетках [Varmus Н. Е. et al., 1976]. Причем в этих случаях множественность интеграции была ограничена также несколькими копиями.

Вместе с тем существуют вирусы (например, группа ретровирусов ретикулоэндотелиоза), инфекция которыми сопровождается высокой множественностью интеграции и большим процентом гибели клеток. Выжившие же клетки опять-таки содержат единичные копии провирусной ДНК.

Складывается впечатление, что такие отношения закрепились между вирусом и клеткой в процесссе эволюции (вирус приобретает хозяина, клетка сохраняет жизнеспособность). Однако механизмы, регулирующие количество копий интегрированных с геномом клетки ДНК-провирусов, пока не выяснены.

Итак, несмотря на единичные копии интегрированных ДНК-провирусов, именно им, по-видимому, принадлежит основная роль как в репродукции вируса, так и в неопластическом превращении клеток. Вероятно, неинтегрированные провирусы не способны к автономной репликации и их количество определяется только обратной транскрипцией.

«Онкогены и канцерогенез», А.И.Агеенко

Популярные статьи раздела