5. Структурно-функциональная организация генома вирусов.

Типы ДНК- и РНК-геномов. Независимо от сложности строения вирусов нуклеиновая кислота в их нуклеокапсидах представлена одной из ее разновидностей – ДНК или РНК – и никогда обеими вместе. Каждая из них является геномом. Геном вируса является гаплоидным (haploos – одиночный, eidos – вид), т. е. представлен одним набором генов. Частично диплоидны (diploos – двойной) ДНК-содержащие вирусы, в ДНК которых встречаются повторяющиеся нуклеотидные последовательности. Геномные нуклеиновые кислоты вирусов отличаются от клеточных необычайным разнообразием структуры и формы.

Форма молекул вирионных НК: ДНК: 1 – линейная одноцепочечная с незамкнутыми концами 2 - линейная двухцепочечнаяс незамкнутыми концами 3 - линейная двухцепочечнаяс замкнутыми концами 4 – циркулярнозамкнутая обычная и со сверхзавитками 5 – циркулярнозамкнутая с недостроенным участком в одной цепи РНК: 1- одноцепочечная цельная 2 – двухцепочечнаясегментированная 3 - одноцепочечная сегментированная 4 – кольцевая сегментированная 5 – двойная одноцепочечная цельная

Среди РНК-содержащих вирусов с одноцепочечным линейным типом нуклеиновой кислоты различают вирусы с позитивным и негативным геномом. У вирусов с позитивным геномом РНК обладает функцией информационной, т.е. служит матрицей для синтеза вновь образующихся вирионных РНК и белков, а такие вирусы называют «плюс- нитевые». У вирусов с негативным геномом РНК не обладает функцией информационной, такие вирусы называют «минус-нитевые». Некоторые РНК- содержащие вирусы могут являться амбисенсвирусами и содержать как «плюс», так и «минус» нити РНК.

Число генов в вирусных геномах колеблется от 3-4 у самых простых вирусов до многих десятков – у сложно устроенных. ДНК-содержащие вирусы, также как про- и эукариоты, имеют структурные гены, кодирующие белки, и регуляторные гены:  энхансер – усилитель транскрипции  промотор - инициатор транскрипции, с ним связывается фермент РНК-полимераза  оператор – регулирует транскрипцию оперона  терминатор – прекращает транскрипцию оперона При этом регуляторные участки оперона представляют собой короткие последовательности нуклеотидов ДНК; энхансер, промотор и оператор расположены в его начале (перед структурными генами), а терминатор - в конце. Кроме того, в структурных генах вирусных оперонов, как и в клетках эукариот, имеются участки нуклеотидных последовательностей, несущих информацию (экзоны), и вставочные последовательности (интроны), которые после транскрипции в процессе созревания иРНК вырезаются.

Вирусные иРНК, в отличие от иРНК про- и эукариот, могут направлять синтез не одного, а двух-трех белков, что позволяет им при минимальном содержании генетического материала увеличивать генетическуюинформацию.Это достигается: 1. двукратнымсчитываниемодной и той же иРНК:  без сдвига рамки считывания - образуются копии полипептидов, отличающиеся только длиной  при сдвиге рамки считывания на один или два нуклеотида молекула иРНК транслируется с образованиемуникальныхбелков 2. трансляцией гигантских полипептидов- предшественников с последующим нарезанием их на более мелкие.