Особенности репродукции ДНК- и РНК- вирусов.

У ДНК-содержащих вирусов нуклеокапсид транспортируется к ядру клетки. Вирусная ДНК проникает в клеточное ядро, где протекает транскрипция - переписывание информации с ДНК на и-РНК с помощью клеточной ДНК-зависимой РНК-полимеразы.Исключение составляет ДНКсодержащий вирус оспы, у которого транскрипция протекает в цитоплазме клетки при участии вирусспецифического фермента (ДНК-полимеразы), который проникает в клетку в составе вириона.

В результате транскрипции на матрице одной из нитей ДНК синтезируется иРНК, которая перемещается в цитоплазму клетки и запускает процесс трансляции – перевода генетической информации с иРНК на последовательность аминокислот в вирусных белках. Синтез белков происходит на рибосомах клетки.

Одновременно в ядре клетки протекает процесс репликации (образование дочерних нуклеиновых кислот на матрице материнской ДНК). Синтезированные дочерние молекулы ДНК в составе нуклеокапсида перемещаются из ядра клетки в цитоплазму. В цитоплазме клетки завершается сборка дочерних вирионов и их выход из клетки.

ДНК → транскрипция → иРНК → трансляция → белок

Репликация плюс-РНК вирусов происходит непосредственно в цитоплазме клеток. При этом функции иРНК выполняет сам геном. Вирусная плюс-РНК высвобождается в цитоплазме, а затем транслируется рибосомами. В результате этого образуется большая полипротеиновая (белковая) молекула. Клеточные протеазы “нарезают” образующийся вирусный полипротеин на структурные и неструктурные вирусные белки. При этом образуется РНК-зависимая РНК-полимераза, которая способствует образованию минус-РНК на матрице родительской плюс-РНК.

На матрице минус-РНК происходит синтез молекул плюс-РНК (получается еще раз, но она уже нужна для биосинтеза белков дочерних вирионов)

плюс-РНК → трансляция → белок

Геном минус-РНК-содержащихвирусов не может выполнять функцию иРНК, поэтому в цитоплазме клетки на матрице минус-РНК вначале синтезируется плюс-РНК. Этот процесс катализируется РНК-зависимой РНКполимеразой (транскриптазой), находящейся в составе проникшего в клетку вириона. При синтезе плюс-РНК образуются полные нити и короткие нити. Короткие плюс-РНК-нити участвуют в синтезе ферментов и белков для дочерних популяций. Полные нити плюс-РНК служат матрицей для синтеза молекул минусРНК дочерних вирионов.

минус-РНК → транскрипция → иРНК → трансляция → белок

РНК-содержащие ретровирусы имеют уникальный путь репродукции. После проникновения в клетку генетическая информация с РНК этих вирусов переписывается на ДНК. Этот процесс называется обратной транскрипцией. Для его осуществления требуется специфический фермент - обратная транскриптаза или ревертаза. Этот фермент приносится в клетку в составе ретровирусов. Затем вновь образованная ДНК интегрирует с клеточным геномом и в его составе участвует в образовании иРНК с помощью клеточной ДНК-зависимой РНКполимеразой, необходимой для синтеза вирусных белков.

РНК → обратная транскрипция → ДНК → транскрипция → иРНК → трансляция → белок