Характеристика вирусных нуклеиновых кислот

Клетки всех живых существ содержат 2 типа НК: ДНК и РНК. ДНК – двуспиральная молекула, РНК – односпиральная. Функция ДНК клетки заключается в хранении и репликации наследственной информации, т.е. является клеточным геномом. РНК в клетке представлена в 3х формах: информационная, рибосомальная, транспортная. Информационная РНК образуется в результате транскрипции генома и передает информацию с ДНК на рибосомы (белоксинтезирующий аппарат клетки). Рибосомальная РНК является структурным компонентом рибосом. Транспортная РНК доставляет АК к белоксинтезирующему аппарату клетки.

Геном вируса может быть представлен молекулой РНК или ДНК. Поэтому все вирусы подразделяются на РНКовые и ДНКовые. К РНКовым относятся вирус ящура, гриппа, бешенства. К ДНКовым относятся вирус оспы, болезни Ауески, африканской чумы свиней. И РНК, и ДНК выполняют функцию вирусного генома, структура НК у разных вирусов весьма разнообразная.

РНК

Молекула РНК вирусов состоит из тех же 4х нуклеотидов, что и у растений, животных и человека. Каждый нуклеотид состоит из 3х компонентов: АО, рибозы и остатков фосфорной кислоты. Соединение происходит с помощью фосфорнодиэфирных связей.

В результате соединения нуклеотидов образуются высокополимерные соединения, которые и будут являться молекулами РНК. Например, у вируса табачной мозаики 6000 нуклеотидов.

От количества нуклеотидов в молекуле будет зависеть молекулярная масса РНК. Она выражается в миллионах дальтон. У каждого вида вируса молекулярная масса является постоянной величиной. Например, у вируса гриппа = 4,8 – 5*10⁶Д. У вируса ящура 2,6*10⁶Д. Процентное соотношение АО в молекуле РНК также постоянно для каждого вида вируса и даже может характеризовать вид.

Процентное содержание РНК у разных вирусов колеблется в значительных пределах и составляет от 1 до 30% от массы вириона. Для каждого вида вируса эта величина постоянная. Чем мельче вирус, тем выше процент РНК и наоборот.

В функциональном отношении молекула РНК состоит из нескольких генов. Геном называют участок НК, ответственный за синтез какого-либо функционального или структурного белка. С каждым геном сцеплен какой-либо признак или свойство вируса. Количество генов у разных вирусов разное. Чем меньше молекула РНК, тем меньше количество генов. Чем сложнее устроен вирус, тем больше генов в молекуле РНК.

Ген состоит из триплетов. Триплет – самая мелкая функциональная единица НК, состоит из 3х рядом стоящих нуклеотидов. Каждый триплет кодирует какую-либо АК в молекуле белка.

Инфекционная активность молекулы РНК зависит от её структуры. Различают РНК одно- и двуспиральные. По форме: линейные, фрагментированные и кольцевые.

1. Вирусы с односпиральными РНК из-за различий в функциях генома подразделяются:

1) Плюснитиевые вирусы (вирусы с позитивным геномом). Они обладают функциями иРНК, матричной активностью.

2) Не обладающие функцией иРНК. Минуснитчатые, вирусы с негативным геномом. На -нити синтезируется комплементарная молекула при участии белка-фермента транскриптазы. Этот фермент находится в структуре минуснитиевых вирусов.

Между минус- и плюснитчатыми РНКовыми вирусами имеются структурные различия. У +нитевых вирусов на 5х концевых участках молекулы РНК имеется «шапочка» – 7метилгуанин. Она необходима для специфического узнавания РНК рибосомами. На 3х концевых участках – до 200 и более адениновых нуклеотидов (поли(А)). Поли(А) необходимы для стабилизации молекул РНК. -нитчатые вирусы не имеют ни шапочки, ни поли(А).

2. Двуцепочечная РНК, содержащая + и -нити. Такой геном был впервые обнаружен у реовирусов (диплорновирусов).

У каждого вида РНК своеобразно упакована. Например, у вируса гриппа – в виде шпильки, концы которой закручены сами на себя.

ДНК

Так же, как ДНК других живых существ, они состоят из 3х компонентов: дезоксирибоза, АО и остатки фосфорной кислоты. Зная последовательность АО первой цепочки, можно построить вторую цепочку. Тимин очень близок по структуре к урацилу, отличается только метильной группой. Структурное сходство тимина и урацила имеет большое значение в передаче информации с РНК на ДНК.

Из этих компонентов строятся полинуклеотиды (биополимеры). Чем сложнее устроен вирус, тем длиннее у него нить ДНК и больше молекулярная масса. Самый мелкий ДНК-содержащий вирус – парвовирус. Он имеет молекулярную массу 1,8*10⁶Д. Поксвирус имеет молекулярную массу 160*10⁶Д. У ДНКовых вирусов соотношение АО подчиняется правилу Чаргаффа, т.е. процентное содержание аденина = тимину, а гуанина – цитозину. А + Г = Ц + Т. Если известна сумма Г + Ц, то можно рассчитать содержание А и Т. У вируса болезни Ауески Г + Ц = 74%

У разных ДНК-вирусов А+Т = 35-74 %. ДНК большинства вирусов построены из 2х полинуклеотидных цепочек, спиралевидно закрученных одна вокруг другой и обе вокруг оси. Снаружи – остаток фосфорной кислоты и дезоксирибоза, внутри – АО, которые удерживаются между собой водородными связями. У ДНКовых вирусов имеется 4 типа генома.

1. Одноцепочечная линейная одной полярности (+ или – нить). Такой тип генома только у парвовирусов. + нить комплементарна –нити.

2. Двуцепочечная кольцевая или циркулярная ДНК – например, у папилломовирусов.

3. Двуцепочечная линейная молекула ДНК, обладающая инфекционностью. Такой тип генома у аденовирусов и у герпесвирусов.

4. Двуцепочечная линейная, не обладающая инфекционностью. У вируса гепатита В.

Вирусы с разными геномами по-разному репродуцируются.

Поиск по сайту: