26. Транскрипція, трансляція і реплікація параміксовірусів.

Г еном - цe одноланцюгова нефрагментована негативна РНК з молекулярною масою 5,6 мДа, яка складається з 6-10 генів. Із віріонною РНК зв'язаний білок МР і білки полімеразного комплексу Р і L. Нуклеокапсид оточений оболонкою із матриксного білка М, що відіграє важливу роль у морфогенезі віріона. Віріон покритий суперкапсидом, що складається із ліпідного бішару і глікозильованих білків NК і F, які утворюють на поверхні шипи.

Параміксовіруси мають подібну структуру генома, лінійна послідовність генів транскрибується з одного промотора, розміщеного на З'-кінці. Геноми різних вірусів подібні за розмірами. Геном респіраторно-синцитіального вірусу людини - це лінійна послідовність десяти генів з перекриванням у місці з'єднання гена, що кодує білок М2 з геном білка L.

Першою стадією реплікації параміксовірусів є їхнє приєднання до рецепторів клітини, яке опосередковується НN білком параміксовірусу, білком Н вірусу кору і G білком пневмовірусу.

Наступним етапом у розмноженні вірусу є злиття його оболонки з клітинною мембраною. Ця стадія опосередковується білком злиття F, який в усіх параміксовірусів синтезується як молекула-попередник F₀, що розпадається на велику F₁ субодиницю з новим гідрофобним кінцем. Цей кінець проникає через клітинну мембрану та малу F₂ субодиницю з невідомою функцією.

Особливістю розмноження вірусів парагрипу, як і всіх параміксовірусів, є те, що для транскрибування вони не потребують РНК-„затравки", а тому не проникають в ядро. Гени всіх параміксовірусів впорядковані в поодинокі лінійні послідовності з унікальною З'-промоторною ділянкою. Транскрипція негативного генома опосередкована віріон-асоційованою РНК-залежною РНК-полімеразою L. Ця полімераза може ініціювати транскрипцію в цитоплазмі без екзогенних праймерів, і може кепувати та метилювати 5'-кінець моноцистронної мРНК.

27. Транскрипція, трансляція і реплікація рабдовірусів.

Р одина рабдовірусів об'єднує паличкоподібні та кулеподібні віруси з одноланцюговою негативною РНК. Геном вірусу везикулярного стоматиту штаму Індіана містить 11162 нуклеотиди. Свій генетичний потенціал вірус використовує досить ефективно: більше 98% генома транскрибується з утворенням п'яти вірусних мРНК, а 95% послідовностей мРНК піддаються транслюванню; кожна мРНК кодує один білок.

Гени вірусу везикулярного стоматиту в геномі розташовані наступним чином: 3'-лідер-N-NS-М-G-L-5'. У процесі транскрипції формується градієнт концентрації мРНК таким чином, що N-мРНК наявна у найбільших кількостях, а L-мРНК у найменших. Нуклеокапсидний білок N - головний структурний білок віріона, який утворює чохол, в який упакована геномна РНК L-білок і NS-білок також є компонентами рибонуклеопротeїдного комплексу. Глікопротеїн G формує виступи оболонки віріона, а М-білок розташований між ліпідами і рибонуклеопротеїдом.

Наступною стадією в інфекційному процесі будь-яких РНК-вмісних вірусів з негативним геномом є синтез мРНК. В еукаріотичних клітинах немає РНК-залежної РНК-полімерази, тому для експресії свого генома рабдовіруси мають власний фермент.

Продуктами транскрибування вірусу везикулярного стоматиту як іп vivo, такі іп vitro є п'ять моноцистронних матриць і лідерна РНК. Усі мРНК вірусу мають кеп на 5'-кінці і довгу поліаденільовану послідовність на З'-кінці, і цим нагадують еукаріотичні мРНК. П'ять матричних РНК транслюються з утворенням п'яти білків. Лідерна РНК складається з 48 нуклеотидів і не піддається кепуванню і поліаденілюванню. Вона зчитується безпосередньо з 3'-кінця ге­ному і не транслюється. Депротеїнізована геномна РНК не може слугувати матрицею для вірусної полімерази; матрицею є спіральний рибонуклеокапсид, який складається з РНК, що зв'язаний з N-білком. L і NS-білки - це субодиниці полімерази, оскільки обидва необхідні для транскрипції іп vitro.

Геноми РНК-вмісних вірусів, у т. ч. і рабдовірусів, містять декілька генів і для здійснення свого реплікативного циклу потребують більше одного білкового продукту. Оскільки вірусні мРНК транслюються еукаріотичними рибосомами, які не здатні розпізнавати під час трансляції декілька генів у складі однієї молекули мРНК, РНК-вмісні віруси мають кілька стратегій, які дають змогу експресувати всі свої гени. Наприклад, повнорозмірна мРНК вірусу поліомієліту транслюється з утворенням одного гігантського поліпротеїну, який потім ріжеться на індивідуальні білкові продукти; кожний ген вірусу грипу локалізований в окремому сегменті РНК, так що в результаті транскрипції автоматично утворюються моноцистронні мРНК. У рабдовірусів геном транскрибується не повністю, утворюючи єдину мРНК, а окремо з утворенням індивідуальних моноцистронних мРНК. Цей спосіб транскрипції приводить до появи мРНК, безпосередньо доступних для нормального еукаріотичного апарату трансляції, і водночас дає змогу регулювати кількість окремих мРНК.

Реплікація рабдовірусів здійснюється поетапно. Мінус-ланцюг у складі нуклеокапсиду слугує матрицею для синтезу комплементарної РНК, розміри якої збігаються з розмірами геномної. N-білок зв'язується з новосинтезованою РНК, утворюючи рибонуклеокапсид, який містить плюс-геномну РНК, після чого процес повторюється і на плюс-РНК цього рибонуклеокапсиду утворюється мінус-РНК. У реплікації вірусу везикулярного стоматиту можуть бути задіяні і клітинні фактори.

Швидкість реплікації плюс- і мінус-ланцюгів неоднакова: в нормі мінус-ланцюги синтезуються в чотири рази швидше, ніж плюс-ланцюги.

Рабдовіруси складаються з двох окремих морфологічних одиниць — оболонки і рибонуклеопротеїду. Рибонуклеопротеїд складається з РНК і білків N, NS і L, збирається як окрема структура в цитоплазмі координовано з реплікацією вірусної РНК. Основним білком рибонуклеопротеїду є N-білок, який включається в рибонуклеопротеїд, не підлягаючи посттрансляційним модифікаціям.

Додавання N-білка веде до накопичення в цитоплазмі рибонуклеопротеїдів, що містять як плюс-, так і мінус-геномні РНК. Рибонуклеопротеїди, що містять плюс-РНК залишаються в цитоплазмі, їх єдина функція - слугувати матрицею для синтезу мінус-ланцюгів. Новосинтезовані мінус рибонуклеопротеїди можуть використовуватись або як матриці для синтезу мРНК (вторинна транскрипція), або для реплікативного синтезу плюс-ланцюгів РНК, або для включення у віріони, які відбруньковуються.