ДНК-провирус. Интеграция вирусного генома

Сейчас для выявления вирусспецифической ДНК в клетках используются 3Н-ДНК-продукты различных вирусов (или их отдельных генов) в качестве специфических молекулярных зондов. В основу поиска положен метод молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот. Суть метода сводится к тому, что родственные (гомологичные) нуклеиновые кислоты образуют гибриды, а чужеродные их не образуют. Чтобы определить степень гомологии, достаточно одну кислоту (или ее фрагмент) пометить радиоактивным веществом, например радиоактивным изотопом водорода тритием (3H), а затем рассчитать степень ее гибридизации с ДНК клетки или ДНК вируса (всего генома или его фрагментов — отдельных генов).

В ДНК нормальных клеток они не определялись. Этими работами Dulbecco (1960), Fujinaga, Green (1966, 1907) подтвердили все положения вирусогенетической теории рака, сформулированной Д. А. Зильбером. По, к сожалению, все первые экспериментальные доказательства ее правильности касались самой немногочисленной группы онкогенных ДНК-содержащих вирусов — группы папова, которые не являлись причиной развития опухолей у животных в естественных условиях.

Ахиллесовой пятой вирусогенетической теории рака в то время оставались РНК-содержащие вирусы, составляющие основную массу семейства опухолеродных вирусов. Эта группа вирусов прежде всего важна тем, что именно ее представители вызывают опухоли у животных в естественных условиях. Невозможно было представить себе объединение (интеграцию) ДНК клетки с РНК вируса в единую молекулу, а затем кооперативное функционирование их генов. А это лишало вирусогенетическую теорию рака универсальности, делало ее узкоограниченной, то есть применительной только к ДНК-содержащим онкогенным вирусам, поскольку интеграция их геномов, состоящих из ДНК, не вызыпринципиальных возражении.

Считалось, что в живой клетке информация о наследственности всегда передается в одном направлении двойной спирали молекулы ДНК к ее копии информационной пли матричной мРНК, управляющей синтезом белка. При этом необходимо иметь в виду следующие процессы: матрирование самого гена или синтез ДНК на ДНК (репликация), синтез мРНК на ДНК (транскрипция) и, наконец, синтез белка на матрице мРНК. (трансляция). Итак, основной путь передачи генетической информации, согласно «центральной догме» молекулярной биологии, протекает следующим образом: ДНК—>РНК—> белок.

интеграция вирусного генома

В 1964 г. молодой исследователь из Висконсинского университета Ternin высказал предположение, что определенные типы вирусов могут вызывать опухоли, вырабатывая собственную ДНК, только проникают в клетку. Эта ДНК — копия РНК вирусов - встраивается в ДНК клетки хозяина и начинает функционировать, обусловливая превращение клетки в опухолевую и репродукцию вируса.

Однако «теминизм», как назвали новую концепцию, был встречен скептически и не нашел большой поддержки у ученых, поскольку требовал экспериментального обоснования принципиально нового пути передачи информации с PНK на ДНК. Temin не сдавался: он открыл существование «обратного» направления синтеза белка, что позволило приподнять завесу еще над одной тайной превращения здоровой клетки в раковую, еще на шаг продвинуло человечество на пути к разгадке этого механизма.

Mizutani, Temin (1976) удалось доказать, что вирусы сарком птиц в составе РНК содержат особый фермент, получивший название обратной транскриптазы или ревертазы (отсюда и другое название этой группы РНК-содержащих онкогенных вирусов - ретровирусы). С помощью этого фермента происходит обратный синтез белка, при котором путь передачи генетической информации протекает следующим образом: РНК—>ДНК—>—>РНК—>белок. Иначе говоря, «центральную догму» теперь можно дополнить: ДНК<=>РНК—>белок. Baltimore, коллега Temin и Mizutani, из Кэмбриджа опубликовал в 1971 г. аналогичные данные.

Главный вывод его исследований заключался в том, что РНК вирусов, вызывающих злокачественные новообразования у птиц и животных, может синтезировать собственную ДНК, которая получила название ДНК-провируса.

- Читать далее "Теория протовируса. Изначальная интеграция генома вирусов"

Оглавление темы "Вирусная теория происхождения опухолей":
1. Онкогенные вирусы. Молекулярно-биологические механизмы вирусного онкогенеза
2. ДНК-провирус. Интеграция вирусного генома
3. Теория протовируса. Изначальная интеграция генома вирусов
4. Геном эндогенного вируса как причина рака. Взаимодействие вирусного генома с геномом клетки
5. Варианты интеграции вирусного генома. Экспрессия интегрированных вирусных ДНК-копий
6. Место прикрепления вирусной ДНК к ДНК клетки. Места интеграции вирусного генома SV40
7. Копии вируса в геноме клетки. Геном саркомы Рауса
8. Переход вирусного генома в клеточный геном. Паповавирусы
9. Строение полиомавирусов. Геном паповавирусов
10. Ген А — онкоген полиомавирусов. Функции гена А паповавирусов

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: