Репликация геномов вирусов, представленных кольцевой одноцепочечной днк

К этой категории относятся в частности бактериофаги φX174 и M13, которые являются широко используемыми инструментами в молекулярной биологии, а также вирус ТТ человека, который возможно вызывает гепатит.

Первым этапом репликации одноцепочечных ДНК-геномов является синтез комплементарной цепи. После этого механизм репликации становится подобным репликации двухцепочечных геномов. Наиболее изученным примером является репликация генома бактериофага φX174. Попавшая в клетку одноцепочечная ДНК превращается в двухцепочечную форму посредством использования зависимого от праймеров РНК синтеза. Праймеры синтезируются РНК-полимеразой хозяина с участием подобного шпильке короткого фрагмента на кольцевой одноцепочечной ДНК фага. Эта шпилька представляет собой двухцепочечный участок, формирующийся благодаря внутримолекулярному спариванию оснований. Далее родительская ДНК в двухцепочечной форме амплифицируется, а затем происходит синтез одноцепочечной ДНК механизмом катящегося кольца, который формирует одноцепочечные конкатемеры. Эти конактемеры затем разрезаются и замыкаются в кольцо.

Подробности репликации вируса ТТ человека пока остаются неизвестными.

Репликация геномов вирусов, представленных линейной одноцепочечной днк

К этой категории относятся автономный парвовирус В19, поражающий людей, и дефектные парвовирусы, ассоциированные с аденовирусами.

Геномы парвовирусов содержат терминальные шпильки (инвертированные повторы), которые могут представлять собой своего рода праймеры, затравки, поскольку предоставляют OH-группу для инициации синтеза ДНК.

Общая схема репликации геномов парвовирусов показана на слайде. Важным первым шагом репликации парвовируса является превращение генома в двухцепочечную формы посредством заполнения промежутка (a,b). Терминальная шпилька обеспечивает 3′-конец спаренного основания с OH-группой, с которого синтез ДНК может инициироваться без РНК-праймеров. Сдвиг спаренных оснований на 5′-конце позволяет продолжаться синтезу до достижения 5′-конца (c). Далее структура претерпевает перегруппировку (d), в результате которой заново образуется шпилька, исходно существовавшая на 5′-конце родительской ДНК, а также образуется копия этой шпильки на 3′-конце комплементарной цепи, которая служит праймером для продолжения синтеза (e). В дальнейшем циклы перегруппировки и смещающего синтеза приводят к образованию тетрамерной спаренной цепи (f), и этот процесс может продолжаться (g). Образованные конкатемеры могут служить интермедиатами, из которых формируется одноцепочечная вирусная ДНК. Разрезы осуществляются на 5′-конце сайт-специфическим ферментом, который остается прикрепленным к 5′-концу. 3′-конец с OH-группой действует как праймер для смещающего синтеза, которому сопутствует упаковка одноцепочечной ДНК в вирионы.

Как только смещается и упаковывается весь геном, избыточный дочерний геном расщепляется эндонуклеазами, что приводит к освобождению вирусных частиц.

Дефектные парвовирусы отличаются тем, что имеют терминальные последовательности шпилек, комплементарные одна другой. В результате этого 5′-концы (+) и (–) цепей являются идентичными, поэтому разрезание ДНК на 5′-конце сайт-специфическим ферментом, смещающий синтез и упаковка в капсид будет проходить одинаково для той или другой цепи.

Остается не до конца понятным, почему репликация дефектных парвовирусов требует помощника