Организация генома и репликация

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Организация генома и репликация. Проникновение вируса в клетку происходит посредством взаимодействия фиберных утолщений с различными рецепторами восприимчивых клеток с дальнейшей интернализацией путем взаимодействия основания пентона и клеточных интегринов. После раздевания вирусная сердцевина доставляется в ядро, где происходит транскрипция мРНК, репликация вирусной ДНК и сборка. Вирусная инфекция приводит к прекращению синтеза клеточной ДНК, а позднее РНК и белков. В транскрипцию, при помощи клеточной РНК полимеразы II, вовлечены обе цепи ДНК с использванием пяти ранних (Е1А, Е1В, Е2, ЕЗ и Е4), двух средних и одного позднего мажерного (L) промоторов. Все первичные транскрипты кэпированы и полиаденилированы. Сложный механизм сплайсинга предшествует появлению разновидностей мРНК. У аденовирусов приматов и мартышек обычно 1-2 гена VA РНК, которые транскрибируются клеточной РНК полимеразой III, и кодируют РНК продукты, облегчающие трансляцию поздних мРНК. Такие VA РНК гены не обнаруживаются у большинства аденовирусов животных. У некоторых аденовирусов птиц описано наличие одного негомологичного VA РНК гена, локализованного по различным позициям генома. Вместе со структурными синтезируется много неструктурных протеинов. Многие полипептиды модифицируются фосфорилированием или гликозилированием. Для созревания вириона нужен протеолизис некоторых структурных полипептидов вирусными протеазами. Репликация ДНК со смещением цепи происходит посредством праймирующего протеинового механизма (терминальный протеин), вирусной ДНК полимеразы, ДНК-связывающего протеина и клеточных факторов. Случается что вирионы или вирусные протеины выстраивают в ядре паракристаллические структуры. Высвобождение вируса происходит при разрушении клетки-хозяина.

Геном. ДНК: 1 молекула, линейная, двуспиральная; размер от 26 kbp до

45 kbp. Вирусный терминальный протеин ковалентно связан с 5'-областями обоих цепей. Состав G + C от 34 % до 60 %. У всех анализированных вирусов найден инвертированный концевой повтор (ITR) длиной от 43 kbp до 369 kbp.

Репликация. Вирионы попадают в клетку путем прямого проникновения, теряя при этом 20 % капсомеров пентона и гемагглютинины. Перенос вирионов через цитоплазму к ядру происходит при участии микротрубочек цитоскелета. Окончательное «раздевание» вириона происходит в ядре клетки. Репродуктивный цикл аденовирусов включает раннюю и позднюю стадии. Поздняя стадия начинается с момента запуска репликации вирусной ДНК. Транскрипция и репликация происходят в ядре при использовании для синтеза иРНК ферментов клетки-хозяина (ДНК-зависимая РНК-полимераза II и др.). Трансляция осуществляется в цитоплазме. На ранней стадии транскрипции до начала репликации вирусной ДНК образуются вирусные иРНК на вирусной ДНК-матрице. Транскрипция ранних белков происходит с 7 рамок считывания с обоих концов ДНК. Ранние вирусные белки подавляют синтез клеточных белков и ДНК. Продукты ранних генов Е1А и Е1В обладают онкогенной активностью. Репликация осуществляется клеточной ДНК-зависимой ДНК-полимеразой на матрице вирусной двухниточной ДНК. Индукция синтеза ДНК у аденовирусов происходит при участии затравочного белка, который присоединяется к 3'-концу нитей ДНК. В этом присоединении принимает участие вирусная ДНК-полимераза, неспособная реплицировать вирусный геном. Начало репликации совпадает с началом транскрипции и трансляции поздних – структурных вирусных белков. Сборка вирионов происходит в ядре. При продуктивной инфекции выход вирионов из клетки сопровождается их лизисом. При опухолевой трансформации клеток вирусная ДНК способна интегрировать в ДНК клетки-хозяина. Абортивная инфекция сопровождается образованием дефектных вирионов.

Кор вируса внедряется в ядро, где происходят процессы транскрипции и репликации. Трансляция белков осуществляется на рибосомах в цитоплазме, откуда ранние (неструктурные) и поздние (структурные) белки поступают в ядро. Сборка вирионов происходит в ядре и несет многоступенчатый характер. Выход зрелых вирионов проходит с дегенерацией и разрушением клетки.

Длинна цикла репродукции составляет 14-24 часа, при этом из клетки выходят от 10^3 до 10^6 вирионов, однако инфективностью обладают не более 5% из них.

В клетках лимфотической ткани (в миндалинах, окологлоточном кольце, мезентериальных узлах) аденовирусы способны длительно существовать в латентной форме, что способствует развитию хронической инфекции.

Некоторые серотипы аденовирусов, например 12, 18, 31, обладают онкогенными свойствами и способны вызывать трансформацию зараженных культур клеток, а при введении таких вирусов экспериментальным животным (новорожденным мышам, крысам, хомякам) инициировать развитие опухолей. У человека проявление онкогенных свойств аденовирусов не выявлено.

Антигенные свойства

Разделение аденовирусов на серотипы строится на результатах реакции нейтрализации. Серотипом считается группа вирусов, не дающая перекрестных реакций с другими или имеющая значение соотношения титров гомологичный/гетерологичный более, чем 16 (в обоих направлениях). Для значений соотношения титров гомологичный/гетерологичный от 8 до 16, определение серотипа проходит, если вирусные гемагглютинины неродственны (нет перекреста в реакции подавления гемагглютинации) или, если существуют значимые биофизические или биохимические различия. Поверхностные антигены, в основном, типоспецифические. Гексоны участвуют в нейтрализации, фиберы – в нейтрализации и ингибиции гемагглютинации. Растворимые антигены соотносятся с инфекционным процессом, когда собирается избыток неассемблированных капсидных протеинов. Анализ с использованием моноклональных антител показал наличие у гексонов и растворимых антигенов эпитопов, имеющих родовую, типовую и групповую привязанность. Родоспецифические антигенные детерминанты гексонов собраны на их базальной поверхности, тогда как серотипспецифические – в области их вершин.

Антигены. В составе аденовирусов найдены до 7 различных антигенов. Антигены лежащие в основе:

- специфичный для рода антиген гексонов (антиген А) – общий для всех вирусов рода Mastadenovirus; выделяют с помощью РСК;

- специфичный для группы антиген, структурно связанный с основанием пентонов (антиген В), по нему дифференцируют три группы вирусов;

- специфичный для типа антиген фибров (антиген С), антигенные детерминанты которых устанавливаю типовую принадлежность аденовирусов. Белки фибров обладают гемагглютинирующей активностью (кроме серотипов 12, 18, 31), поэтому серотип аденовирусов определяют в РТГА с специфичными для типа сыворотками, можно использовать также рН.

Кроме антигенной классификации существует классификация аденовирусов, основанная на их гемагглютинирующих свойствах. Так по этому признаку их разделяют на 6 подгрупп зависящих от способности вирусов к агглютинации эритроцитов обезьян или крыс, частично склеивать эритроциты крыс. Учитывают также величину титра гемагглютинации и наличие вторичной полной агглютинации эритроцитов человека, цыпленка и эритроцитов иного происхождения.

Биологические особенности

Хозяевами вирусов являются, в основном, одни или несколько близких по роду виды животных, что так же относится и к культурам клеток. Некоторые аденовирусы человека вызывают, но с низкой эффективностью, продуктивную инфекцию в клетках грызунов. Ряд вирусов в неонатальный период провоциирует рост опухолей у гетерологичных хозяев. Субклиническую инфекцию можно часто встретить в разных системах вирус-хозяин. Вирус распростроняется контактно. Аденовирусные инфекции человека обычно текут бессимптомно, но бывает, что сопровождаются с поражением дыхательной и пищеварительной систем, а также, зрительного аппарата. Аденовирусы человека 1-3 и 5-7 типов вызывают респираторные инфекции у детей. В каждом серотипе как правило доминируют вирусы, поражающие желудочнокишечный тракт. Аденовирус человека 41 и 42 типов являются вторыми, после ротавирусов, возбудителями острой формы гастроэнтеритов у детей младшего возраста. Аденовирус человека 11 типа вызывает геморрагический цистит. Аденовирусы собак способствуют развитию гепатита и респираторных воспалений и обусловливают эпизоотии у лис, медведей, волков.

Аденовирусы птиц вызывают такие болезни как синдром снижения яйценосности, болезнь «мраморной селезенки», а также с разного рода патологиями, характеризующиеся признаками геморрагического энтерита, поражением верхних и нижних дыхательных путей. В культуре восприимчивых клеток аденовирусы вызывают их округление, агрегацию и лизис хроматина, что приводит к характерным базофильным или эозинофильным ядерным включениям.

Резистентность

Аденовирусы хорошо адаптированы к влиянию факторов окружающей среды. В неочищенных растворах при комнатной температуре и рН в пределах 6-9 вирусы две недели сохраняют свою жизнеспособность. В воде при 4 градусах – сохраняются больше двух месяцев. При замораживании от -20 до -100 по Цельсию длительное время способны к сохранению целостного вириона. Вирусы остаются жизнеспособными на частицах пыли и других микроскопических частичках, взвешенных в воздухе. Не восприимчивы к обработке эфиром и хлороформом. Аденовирусы быстро погибают при нагревании свыше 56 градусов (через 5 мин), под действием ультрафиолетового облучения, при обработке раствором додецилсульфата и дезинфектантами (свободным хлором, раствором формалина и др.)

Резистентность. Аденовирусы чувствительны к трипсину, циклам «замораживание – оттаивание», высоким температурам, к дезинфицирующим средствам. Выдерживают рН 5, 0-9, 0, нагревание до 50˚ С, лиофилизацию и замораживание. При +4˚ С жизнеспособны 70 дней. Устойчивы к детергентам, эфиру, хлороформу, ацетону, поскольку не содержат липидов.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒