12/Какие типы нуклеиновых кислот являют собой геном вирусов?

Клетки всех живых организмов содержат два вида нуклеиновой кислоты — ДНК (двухцепочечная ДНК клеточного генома) и РНК (мРНК, тРНК, рРНК). В отличие от клеток, вирионы содержат только один вид нуклеиновой кислоты — ДНК или РНК. И та и другая являются хранителями наследственной информации и выполняют функции генома. Однако следует учитывать, что наличие одного вида нуклеиновой кислоты является характеристикой вириона, но не вируса. В цикле репликации вируса его геномная нуклеиновая кислота транскрибируется, то есть ДНК-содержащие вирусы образуют РНК. Ряд РНК-содержащих вирусов имеют в цикле репродукции стадию обратной транскрипции и синтезируют ДНК на матрице РНК. Примерно 20% всех вирусов имеют ДНК-геном, 80% — РНК-геном. Способность РНК хранить наследственную информацию — уникальное свойство вирусов. Размеры вирусных геномов (длина нуклеотидных последовательностей, выраженная в нуклеотидах) варьируют в широких пределах — от 1,7 тысяч нуклеотидов (т.н.) у цирковируса свиней до 1 259 197 т.н. у мегавирусов. Заслуживает упоминания, что самые маленькие РНК вироидов имеют длину 220 нуклеотидов.

Кроме того, что геном вирусов может быть представлен или ДНК или РНК, он может находиться в разных видах — в виде двухнитевой или однонитевой формы, в виде линейной или кольцевой, в виде непрерывной или сегментированной формы (слайд 1 и слайд 2).

Есть еще особенности нуклеиновых кислот, которые различают их в вирусах. Например, (+)РНК может содержать кэп на 5'-конце и полиадениловую последовательность на 3'-конце, а могут содержать и другие структуры. Подобным образом ДНК может содержать на концах прямые повторы, а может и инвертированные. Все эти особенности будут рассматриваться при рассмотрении таксономии вирусов и особенностей их репликации.

16. Что такое тропизм вирусов и чем он определяется?

Связывание белка прикрепления с рецептором происходит по принципу комплементарности (слайд). Связывание вирусов с рецепторами является очень специфическим, и вирус может заражать только те клетки, на поверхности которых имеется соответствующий рецептор. Соответствие клеточных рецепторов и вирусных белков прикрепления определяет тропизм вируса (греч. tropos – поворот, направление), то есть способность избирательно поражать определенные клетки. Равнозначным термину тропизм есть термин круг органо- и тканеспецифичность. Тропизм вируса – способность вирусов заражать клетки определенного вида или типа; круг клеток-хозяев ограничивается теми клетками, которые экспрессируют рецепторы, используемые вирусами для проникновения в клетку. Термин «тропизм» эквивалентен терминам «органотропность» или «тканевая специфичность». Например, поражающие печень вирусы называют гепатотропными. Вирусы, репродуцирующиеся в клетках печени, называются гепатотропными, в клетках нервной системы – нейротропными и т.д.

13. Как формируется липидная мембрана покрытых оболочкой вирусов? Как она побудо-вана и чем отличается от мембран клетки?

Липиды в основном находятся в составе липидной оболочки (суперкапсида), формируя ее липидной бислой, в который вставлены суперкапсидные белки – пепломеры.

Имеющие оболочку вирусы относятся в основном к РНК-содержащим. Из изученных на сегодня ДНК-содержащих вирусов липиды содержат вирусы оспы, герпеса и гепатита В. Примерно 50—60% липидов в составе вирусов представлено фосфолипидами, 20—30% составляет холестерин.

Вирусы, содержащие липопротеидную мембрану, формируются путем почкования на плазматической мембране клеток (или на мембранах эндоплазматической сети с выходом во внутриклеточные вакуоли). Поэтому липопротеидная оболочка этих вирусов представляет собой мембрану клетки-хозяина, модифицированную за счет наличия на ее наружной поверхности вирусных супер-капсидных белков. Таким образом, состав липидов почкующихся вирусов близок к составу липидов клетки-хозяина. К почкующимся вирусам относятся крупные РНК-содержащие вирусы.

В связи с клеточным происхождением липидов общий состав липидной фракции и содержание ее отдельных компонентов у одного и того же вируса могут существенно различаться в зависимости от клетки-хозяина, где происходила репликация вируса. Наоборот, если разные почкующиеся вирусы репродуцировались в одних и тех же клетках, их липиды оказываются более или менее сходными.

У вирусов оспы и гепатита В липиды имеют иное происхождение, так как эти вирусы не отпочковываются от плазматической мембраны. У вирусов оспы липиды не образуют дифференцированной оболочки. Липиды вируса гепатита В образуются путем инвагинации мембран эндоплазматической сети. Вирус герпеса формируется путем почкования через ядерную оболочку, поэтому в его составе есть липиды ядерной оболочки.