III. Мутации, изменчивость, адаптация

И КОНТРОЛИРУЕМЫЕ КЛЕТКОЙ-ХОЗЯИНОМ

МОДИФИКАЦИИ

А. МУТАЦИИ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ

Термины «мутация» и «изменчивость» часто употребляют как взаимозаменяемые, но чаще с различными сопутствующими значениями. Мутацию можно определить как изменение наследственного признака, вызв!анное изменением генома. Изменчивость, с другой стороны, обычно подразумевает изменение, являющееся следствием ряда мутаций и последующего процесса селекции, но иногда этот термин включает изменения, не обязательно приписываемые мутации, как при антигенной изменчивости, включая антигенный сдвиг. Антигенная изменчивость или антигенные изменения главным образом поверхностных гликолротеидов, происходящие в природе, будут в полной мере рассматриваться в гл. 10. Не существует экспериментальных данных, доказывающих общепринятое мнение о заведомой лабильности или необычной мутабельно-сти вируса гриппа по сравнению с другими вирусами животных. Пожалуй, с этой точки зрения более неожиданна нехватка данных о мутациях вируса гриппа. В одном из нескольких исследований, посвященных мутациям, уровень мутаций от состояния чувствительности до состояния резистентное™ к р-ингибитору в бычьей сыворотке составлял, согласно расчетам, от 0,7-10~8 до 3,3-10~8 на частицу на одно удвоение в зависимости от штамма .вируса гриппа (Medil-Brown, Briody, 1955). Это равняется приблизительно '/юоо от уровня мутаций, приводящих к d+-npn3HaKy у полиовируса 224

Б. АДАПТАЦИЯ

Адаптация означает получение спонтанных мутантов, часто, но не обязательно, многоступенчатое, и эти мутанты обладают способностью выживанием у определенных хозяев или при определенных внешних условиях, т. е. адаптация —■ это попытка вызвать изменчивость в направлении, необходимом экспериментатору. Классическим и, вероятно, наиболее изученным примером изменчивости, связанной с адаптацией, является О—D изменчивость (Burnet, 1955). Некоторые штаммы вируса гриппа A (H0N1 и H1N1) при первичном выделении от человека растут только в амниотическои полости куриного эмбриона. Зараженная амниотичеокая жидкость агглютинирует эритроциты человека и морской свинки, но не куриные эритроциты. Вирус с такими свойствами был назван О-вирусом, или вирусом в исходной (original) фазе. В ходе пассирования в аллантоисной полости вирус приобретает способность агглютинировать куриные эритроциты, а не только эритроциты человека и морской свинки. Такое изменение сопровождается приобретением способности размножаться и в аллантоисной полости. Это свойство вируса было отнесено к D фазе или к производной (derivative) фазе. Пассажи О-ви-руса при предельных разведениях поддерживают это свойство, а пассажи при небольших разведениях неизбежно приводят к изменению от О- к D-фазе. Объяснение Burnet и Bull состояло в том, что О-вирус постоянно производит мутант D-формы (с установленной ими -скоростью 10~5 на частицу на удвоение), который лучше, чем О-вирус, приспособлен к росту в данном хозяине и быстрее в нем размножается. Если инфекцию в амниотическои полости инициирует разбавленный заражающий материал, содержащий только О-части-цы, то вирус будет достигать конечного титра до появления

значительного .количества D-форм, и в результате амниоти-ческая жидкость все еще будет сохранять свойства О-вируса. Однако, с другой стороны, если .применять заражающий материал, содержащий также небольшое количество D-частиц, D-форма .постепенно 'будет обгонять в росте О-иирус. Правило, что пассажи при предельных разведениях сохраняют исходные свойства вируса, тогда как пассажи с меньшими разбавлениями ■благоприятствуют изменениям (появление и доминирование мутантных форм, обладающих при данных условиях преимуществами в выживании), как (было показано, является справедливым и для ряда других случаев, таких, как морфологическая изменчивость вирусных частиц от нитевидных форм .к сферическим (Burnet, Lind, 1957а) или ослабление нейровирулентности штамма NWS при пассажах на эмбрионах (Burnet, 1951).

В. МОДИФИКАЦИИ, КОНТРОЛИРУЕМЫЕ КЛЕТКОЙ-ХОЗЯИНОМ

Модификации, контролируемые .клеткой-хозяином, являются изменениями вирусного фенотипа, определяемыми клеткой, в которой рос вирус. Поскольку все вирусные .полипептиды кодируются геномом вируса, они в равной мере независимы от клетки-хозяина. Однако все углеводы и лилиды, содержащиеся в вирусе, и пути их включения находятся под генетическим контролем клетки.