Reprodukce DNA virů

Z WikiSkript
Schéma genomu viru SV40
Schéma exprese virových genů DNA virů (adenoviry, herpetické viry, poxviry – neštovice, papova viry – SV-40I)

Genomem DNA virů bývá lineární ssDNA nebo dsDNA, nebo kruhová dsDNA. Genom některých bakteriálních virů je tvořen dsDNA s kohezními konci. Lineární je však jen ve virionu, v buňce se uzavírá pomocí kohezních konců a DNA-ligázy do kruhu.

Reprodukce pomocí bakteriofágů[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Z bakteriofágů mezi DNA viry patří např. fág T4, z živočišných např. adenoviry, z nichž některé jsou příčinou běžné respirační infekce, jiné však patří mezi onkogenní viry. Herpetické viry jsou DNA viry způsobující známý opar, též pásový opar a plané neštovice. Virus Epstein-Barrové je u nás příčinou infekční mononukleózy, v Africe vyvolává zhoubný Burkittův lymfom. Mezi poxviry patří virus pravých neštovic. Některé z papovavirů vyvolávají vznik nádorů (opičí virus SV40).

Programy reprodukce[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Lytický program (permisivní buňky)[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

DNA viry se reprodukují podle dvou alternativních programů. V tzv. permisivních buňkách se tvoří viriony, a to podle lytického (produktivního) programu. V časné fázi takového procesu se syntezují proteiny potřebné k replikaci nukleové kyseliny a k regulaci hostitelské proteosyntézy ve prospěch viru. V pozdní fázi hostitelského cyklu se syntezují složky virionu (plášťové proteiny, virová nukleová kyselina a několik dalších molekul), které se souběžně se svou syntézou sestavují ve viriony. Buňka naplněná viriony pak lyzuje.

  • Při lytickém cyklu je polovina tohoto genomu aktivní v časné fázi infekce; proti směru hodinových ručiček se transkribuje gen pro syntézu velkého proteinu stimulujícího replikaci virové DNA. Při sestřihu mRNA pro protein T je vyjmut terminační kodon, který je ovšem zachován v mRNA druhého časného proteinu (malého proteinu t). Jde o klasický případ alternativního sestřihu a ukázku regulačního významu takového jevu. Druhá polovina genomu se přepisuje do RNA v pozdní fázi a syntezují se plášťové proteiny VP1, VP2 a VP3. N-koncová sekvence VP3 je identická s C-koncovou sekvencí VP2. Gen pro VP1 se v rozsahu 22 nukleotidů překrývá s geny pro VP2 a VP3, čte se však v jiném čtecím rámci než zmíněné dva geny. Genom SV40 je ukázkou intenzivně využitého prostoru k uložení genetické informace.

Lysogenní program (nonpermisivní buňky)[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

V nonpermisivních buňkách je reprodukce viru zastavena, virová DNA v hostitelské buňce perzistuje volně nebo je integrována do hostitelského genomu (latentní infekce, lysogenní program). Některé buňky takto infikované živočišným virem se mohou transformovat (in vitro), či zvrhnout v nádorovou buňku (in vivo).

  • V lysogenním režimu viru SV40 jsou v expresi pouze časné geny (proteiny T). Některé z těchto buněk se in vitro transformují, tzn. začnou se chovat jako nádorové buňky (nekontrolovaně se dělí, sníží se jejich adheze ke sklu apod.), Injekce těchto buněk zvířeti vyvolá nádor. Molekulární mechanismy těchto procesů jsou intenzivně studovány.

Příkladem DNA-viru budiž opičí virus SV40 (z angl. simian virus) obsahující cirkulární dsDNA.


Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Související články[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Další kapitoly z knihy ŠTÍPEK, S.: Stručná biochemie uchování a exprese genetické informace:
Struktura nukleových kyselin: Základní složky nukleových kyselinPrimární struktura nukleových kyselinŘetězec nukleové kyseliny lze štěpit neenzymovou nebo enzymovou hydrolýzouMetody sekvencováníSekundární a vyšší struktura nukleových kyselin: Sekundární struktura DNADenaturace a reasociace řetězců nukleových kyselin, molekulární hybridizaceSekundární struktura RNATopologie DNA; • Interakce DNA s proteiny, struktura chromosomuBakteriální chromosomEukaryotické chromosomyDNA mitochondrií
Biosyntéza nukleových kyselin: Replikace DNATranskripce
Biosyntéza polypeptidového řetězce – translace: Transferové RNA (tRNA)Aktivace aminokyselin, syntéza aminoacyl-tRNAFunkce ribozómů v translaciTranslace u prokaryotůStruktura ribozómůIniciace translaceElongace peptidůTerminace translaceInhibitory bakteriální translaceTranslace u eukaryotůStruktura ribozómůIniciace eukaryotické translaceElongace eukaryotické translaceTerminace eukaryotické translaceInhibitory eukaryotické translace
Genetický kód
Biosyntéza nukleových kyselin a proteosyntéza v mitochondriích: Replikace mitochondriální DNAMitochondriální transkripceMitochondriální translace
Řízení genové exprese a proteosyntézy: Řízení genové exprese a proteosyntézy u prokaryotRegulace na úrovni transkripceRegulace sigma-faktoryJacobův-Monodův operonový modelRegulační význam cAMP u bakteriíVariace operonového řízení genůTryptofanový a arabinosový operonŘízení terminace transkripceRegulace bakteriální proteosyntézy na úrovni translaceŘízení genové exprese a proteosyntézy u eukaryotRegulace na úrovni uspořádání genůRegulace na úrovni transkripceRegulace posttranskripčních úprav pre-mRNARegulace na úrovni translaceŘízení rychlosti degradace mRNARegulace funkce proteinu kotranslačními a posttranslačními úpravami
Posttranslační úpravy a targeting proteinů: Signální sekvence polypeptidu, volné a vázané ribozómyPosttranslační glykosylace proteinůTargeting nezávislý na glykosylaci proteinůTargeting mitochondriálních proteinůTargeting jaderných proteinůRozhodovací mechanismus k destrukci nefunkčních proteinůReceptorem zprostředkovaná endocytóza
Biochemie virů: Reprodukce DNA virůReprodukce RNA virůInterferony
Biochemie genového inženýrství: Štěpení DNA na definovaném místě řetězceÚčinné dělení fragmentů DNA elektroforézouIdentifikace restrikčních fragmentůSyntéza umělé DNAPomnožení a exprese izolovaného nebo umělého genu v hostitelské buňce


Zdroj[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • ŠTÍPEK, Stanislav. Stručná biochemie : uchování a exprese genetické informace. 1. vydání. Praha : Medprint, 1998. ISBN 80-902036-2-0.


Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • ŠTÍPEK, Stanislav. Stručná biochemie : uchování a exprese genetické informace. 1. vydání. Praha : Medprint, 1998. ISBN 80-902036-2-0.