1.7.5. Генетика вірусів та взаємодія вірусних геномів

Геном вірусів включає:

 Структурні гени, які кодують білки. Займають приблизно 95 % вірусної хромосоми. Білки вірусів можна розділити на декілька груп: структурні, ферменти, регулятори.

 Регуляторні послідовності, які не кодують білку: промотори, оператори і термінатори.

 Інші некодуючі ділянки (сайти), у тому числі:

 ділянка attP, що забезпечує інтеграцію вірусної хромосоми в хромосому клітини-хазяїна;

 ділянки cos - липкі кінцеві ділянки лінійних вірусних хромосом, що забезпечують замикання лінійної хромосоми в кольцеву форму.

Гени, що кодують рРНК і тРНК, в геномі вірусів зазвичай відсутні. Однак в еномі великого фага Т4 є гени, що кодують деякі тРНК.

Г еном вірусів відрізняється високою щільності упаковки інформації. Напри-клад, у фага φХ174 в межах одного гена може розташовуватися ще один ген (на рисункуу кільцева ДНК представлена в лінійній формі). Зокрема, ген В знаходиться в межах гена А, а ген Е - в межах гена D :

У дрібного РНК фага f2 ген регуляторного білку, блокуючого лізис (дозрівання віріонів і руйнування клітини), перекривається з двома іншими генами, віддаленими один від одного :

Експресія (транскрипція і трансляція) вірусних генів відбувається у тому випадку, якщо геном вірусу, представлений двонитковій ДНК (у РНК- вірусів потрібний переклад інформації в ДНК). Із-за полярності ДНК транскрипція йде тільки в одному напрямі, тобто ген має початок і кінець. Тоді "праві" гени не транскрибуватимуться РНК-полімеразою, що рухається вліво, і навпаки. При цьому один і той же ген може транскрибуватися з різних промоторів; в цьому випадку експресія генів контролюється різними механізмами.

Які інші живі організми, віруси володіють спадковістю і мінливістю. Популяційну структуру вірусів і характер процесів визначать слідуючі фактори:

велика чисельність популяції;

швидка зміна поколінь (в порівнянні з життєвим циклом організмів-господарів);

гаплоїдність та безстатевий спосіб розмноження;

мала місткість геномів та відсутність генів, що повторюються;

безперервність в динаміці епідемічного процесу, так як обовязковою умовою зберігання в природі є передача іншим господарям.

Фактори, що спричиняють зміни вірусних геномів, подані у табл.3.

За фенотипичними ознаками мутації вірусів можна розподілити на чотири групи:

1. Мутації, що не мають фенотипичних проявів і не змінюють властивостей віруса і можуть бути виявлені лише за допомогою спеціального аналізу;

2. Мутації, які повністю порушують синтез або функції життєво важливих білків, призводять до втрати здатності до репродукції (летальні мутації); основою їх є зміни, що призводять до виникнення безглуздих кодонів або вставок - делецій;

3. Мутації з утратою здатності до синтезу певних білків з порушеннями їх функцій в визначених умовах (умовно-летальні мутації).

Таблиця 3