20 Синтез вирусных компонентов.

Средний (латентный) период репродукции вирусов. В нем происходит синтез вирусных компонентов, НК и белка.

1. Транскрипция – переписывание информации с ДНК на РНК по законам генетического кода с помощью РНК-полимеразы. Вирусная НК вступает в контакт с рибосомами и налаживает синтез ранних белков. Репрессоры типа гистонов блокируют синтез клеточной ДНК. Гистон препятствует снятию информации с клеточной ДНК на иРНК. На рибосомы не поступает клеточная информация, они освобождаются от синтеза клеточных компонентов. Ранние белки влияют и на митотические функции клетки, и она прекращает деление. Некоторые вирусы налаживают синтез ферментов ДНКаз, которые разрушают клеточный геном, чтобы использовать продукты клеточного генома для синтеза вирусных НК. Наряду с подавлением синтеза клеточных компонентов НК вируса вызывает синтез белков-полимераз, необходимых для репликации вирусных НК.

2. Трансляция иРНК. Стратегия вирусного генома в отношении синтеза иРНК у разных вирусов разная. У ДНКовых вирусов: ДНК - транскрипция – РНК – трансляция – белок. Такая стратегия у герпесвирусов и аденовирусов. Геном вирусов, представленный + нитью РНК, имеет более простую форму. РНК⁺ - белок. Пикорнавирусы, тогавирусы, коронавирусы. Вирусы, геном которых представлен РНК^-: РНК^- - иРНК – белок. При участии фермента транскриптазы происходит синтез иРНК. У ортомиксовирусов, парамиксовирусов, рабдовирусов. У ретровирусов передача генетической информации уникальная: РНК – ДНК – РНК – белок.

3. Репликация вирусных НК. Механизм репликации вирусных РНК и ДНК различен в зависимости от генома вируса. Субстратами для синтеза вирусных РНК и ДНК являются клеточные трифосфаты (АТФ, УТФ и т.д.) и углеводы (рибоза, дезоксирибоза). Разнообразие механизмов репликации связано с различными типами генома у вирусов.

• Если вирус содержит двунитчатую ДНК, то для её синтеза нужен фермент ДНК-полимераза. У многих вирусов этот фермент есть. Если этого фермента нет в составе вириона (герпес-, аденовирусы), происходит расхождение нитей, на одной из нитей синтезируется иРНК. Она идет на рибосомы, где синтезируется белок-фермент ДНК-полимераза. Он осуществляет сборку молекул точных копий вирусной ДНК из клеточных компонентов.

• Если в составе вириона имеется однонитчатая ДНК (парвовирусы), для её репликации необходим фермент ДНК-зависимая ДНК-полимераза, который входит в состав вириона. Этот фермент использует одну нить ДНК как матрицу, и на ней по принципу комплементарности строит вторую нить, т.е. на +нити сроится -нить, а на –нити - + нить. В дальнейшем на этой двуспиральной структуре синтезируются дочерние +нити ДНК. Матрицей является –нить ДНК.

• У РНКовых вирусов геном представлен +нитью РНК (пикорнавирусы). +нить идет на рибосомы и налаживает синтез белка РНК-полимеразы. Этот фермент строит комплементарную –нить РНК, а затем на ней, как на матрице, собираются +нити РНК.

• Если геном представлен –нитью РНК (рабдовирусы, ортомиксовирусы). –нить не вступает в контакт с рибосомами, не может наладить синтез белка. У этих вирусов должен быть фермент РНК-зависимая РНК-полимераза. Этот фермент синтезирует комплементарные +нити РНК, которые затем поступают в рибосомы клетки. Фермент РНК-полимераза синтезирует на +нити РНК многочисленные копии –нитей РНК.

• Если геном представлен несколькими фрагментами, то каждый фрагмент несет свою информацию на рибосомы (в виде +нити РНК).

• Вирусные двунитчатые РНК у реовирусов не могут поступать непосредственно в рибосомы. Передача генетической информации у них происходит через иРНК. В вирионах этих вирусов имеется фермент РНК-транскриптаза, с помощью которого синтезируется иРНК на матрице двунитчатой РНК. Фермент переписывает генетическую информацию с двунитчатой РНК на иРНК. иРНК поступает в рибосому, где вызывает синтез РНК-репликазы. Этот фермент синтезирует +нити РНК, комплементарные –нити, и вновь синтезируются двунитчатые молекулы РНК.

• У онкогенных вирусов геном представлен РНК. Геном этих вирусов должен войти в геном клетки. В составе вирионов этих вирусов имеется фермент РНК-зависимая ДНК-полимераза (обратная транскриптаза). Кроме того, у них есть фермент ДНК-зависимая РНК-полимераза, осуществляющая синтез РНК на матрице ДНК.

Синтез вирусных НК идет до тех пор, пока есть строительный материал.

4. Синтез вирусных белков. АК состав вирусных белков не отличается в качественном отношении от АК состава клеточных белков. Те и другие построены из 20 АК. Синтез вирусных белков подчиняется всем закономерностям, которые присущи синтезу белков клетки, в его основе лежит тот же механизм. Белки синтезируются из АК клетки.

У ДНКовых вирусов процесс начинается с транскрипции, т.е. переписывания кода синтеза на матрицы ДНК. По принципу комплементарности образуются поздние иРНК. В их синтезе участвует ДНК-зависимая РНК-полимераза. Далее идет процесс трансляции, т.е. перевод генетической информации, содержащейся в иРНК на специфическую последовательность АК в синтезируемых вирусоспецифических белках. Считывание информации и синтез белка осуществляется с помощью транспортных РНК, которые в соответствии с кодом, т.е. чередованием пуриновых и пиримидиновых оснований в молекуле иРНК подбирают определенные АК на рибосомах, из которых формируется пептидная цепочка, которая уже является структурным белком. Из него формируются капсомеры и капсид.

Таким образом, белки вирусов строятся из 20ти клеточных АК, а отличаются от клеточных белков количеством АК и порядком их чередования. Как только в клетке накапливается определенное количество вирусной НК и вирусного белка, начинается процесс формирования вирионов.