Вирус - полиома - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1

Вирус - полиома

Вирусът на полиома е изолиран за първи път от тъкани на мишки с левкемия - този вирус е способен да се репликира в тъканна култура. Когато новородени мишки или хамстери са заразени с този вирус, се наблюдава появата на злокачествени тумори в голямо разнообразие от тъкани. При повторно посяване, трансформирани или туморни клетки запазват новите си свойства. [1]

ДНК на полиома вируса се утаява доста бързо. [2]

Известно е, че ДНК на полиома вируса има необичайна структура: тя е едновременно кръгла и суперспирална молекула (фиг. [4]

При определяне на плаващата плътност на ковалентно затворена полиома вирусна ДНК (така наречената ДНК I) в градиент на плътност на цезиев хлорид с променяща се стойност на pH (алкален регион) се наблюдава двуетапен преход към денатурирано състояние, характеризиращ се с по-висока плаваща плътност. [5]

Двуверижна кръгова ДНК - ДНК, изолирана от полиома вирус, бактериофаг РМ2, митохондрии и хлоропласти. Като междинна репликативна форма, участваща в биосинтезата на линейна двойноверижна ДНК, той е открит в бактериофаг R. Някои плазмиди също съдържат двойноверижна кръгова ДНК. [6]

Сега ваксината Salk не се използва, а за ваксинация срещу полиомиелит се използва жива ваксина срещу полиомиелит Sebin, която се приготвя от атенюирани полиома вируси и се размножава върху диплоидни човешки клетъчни култури. [7]

Инфекциозната ДНК е биологично активната ДНК на вируси и фаги. ДНК с инфекциозни свойства е изолирана от полиома вируса и бактериофагите FX174 и K. Животинските и растителните клетки реагират на директно излагане на вирусна нуклеинова киселина, докато бактериалните клетки на такова излаганечесто не е чувствителен. Но те стават чувствителни, когато клетъчната мембрана е частично отстранена, образувайки сферопласти. Инфекцията на клетка възниква, когато в нея се въведе цяла молекула нуклеинова киселина. [8]

По този начин сравнението на данните от анализа на седиментацията и биологичната активност с промените, които настъпват след контролирано разграждане и денатурация, ни позволява да разрешим въпроса за конформацията на тези две необичайни форми на ДНК. По подобен начин, използвайки електронна микроскопия и други техники, е изследвана ДНК на полиома вируса; се оказа, че седиментационната структура от тип I има супернавита конформация. [9]

При висшите организми по-малко от 10% от общата нуклеотидна последователност на структурен ген, така наречените структурни зони [78, 79], кодират протеин. Изследвания на гени, кодиращи глобин, овалбумин, както и някои SV40 и полиома вирусни протеини, подкрепят мозаечната природа на еукариотния структурен ген. Нуклеотидните последователности на ДНК, които се транслират в аминокиселинни последователности, не са монотонни по структура, а се прекъсват от региони на нетранслираната ДНК. [10]

Тъй като вирусите са подобни в много отношения на нуклеиновите киселини, тук ще дадем само няколко примера за тях.пречистване или фракциониране. Вирусните частици могат лесно да бъдат отделени от различни нискомолекулни примеси [82, 83], включително протамин, който се използва за утаяване, например, на полиома вируса. Въпреки това, за да се разделят различни вируси, поради техния значителен размер, е необходим гел с максимален размер на порите (виж Глава [12]

Денатурирана ДНК, присъстваща в нативни препарати, както и едноверижна ДНК, получена чрез денатуриране на нативна ДНК или изолирана от естествени източници, например от фага fX 174, се характеризират с криви с широк температурен диапазон на преход. Кривите на топене на загрята или спонтанно омрежена ДНК са почти неразличими от тези на нативната ДНК. Наскоро беше направено интересно наблюдение, което показва, че типът на суперспиралния ДНК компонент на полиома вируса е 17 по-висок (в SSC) от Tm на кръговата или линейна ДНК на този вирус. [13]

Както в случая на едноверижни кръгови ДНК, при условия, които причиняват разхлабване на молекулата, кръговата структура повишава стабилността на конформацията. В структура I и двете вериги са непрекъснати; чрез някакъв неизвестен механизъм, тези пръстени образуват много компактна свръхнавита структура. Ако втората верига се скъса на същото място, тогава структура II се трансформира в линейна структура III. ДНК на вируса на полиома със структури от типове I, II и III имат седиментационни константи съответно 203, 158 и 144S. Идентифицирането на тези две кръгови форми на репликативната форма на ДНК на фага cX174 се основава на следните доказателства [135, 136]: при условия на денатурация (0,1 М NaOH, 10 min или 12% формалдехид при 45, 14 h), структура I не образува вещество със s-стойност, характерна за единични вериги. Ако структурата Iпри бързо нагряване и охлаждане настъпва пълна ренатурация. Въпреки това, третирането на структури I с панкреатична ДНКаза (едноверижна разцепваща ендонуклеаза) води до еквивалентно количество от лекарството, което се утаява като структура II. Въпреки това, ако структура II е денатурирана, тогава настъпва пълна трансформация в молекули, които се утаяват като едноверижна ДНК и биологичната активност се увеличава. Известно е, че биологичната активност на едноверижните пръстени е по-висока от тази на двойноверижните, а линейните едноверижни ДНК са биологично неактивни. Тези факти могат да се тълкуват по следния начин: структура II е способна на денатурация в резултат на еднократно прекъсване на една от двете вериги. Една от веригите, отделена от структура II, трябва да е кръгла, тъй като тази структура има биологична активност. Структура I се състои от две непрекъснати тъкани от пръстени, увити един около друг, така че да не могат да се разделят, когато се денатурират; следователно структура I се ренатурира напълно след нагряване. [14]

Омрежването чрез последния от тези два фактора възниква между подходящо разположени двойки тимин или гуанин в полимера. Действието на антибиотика митомицин С, който потиска синтеза на ДНК in vivo, също изглежда отчасти се определя от факта, че причинява омрежване на ДНК вериги. По принцип ковалентната връзка от край до край, с помощта на която кръговите ДНК молекули се затварят в пръстен, е еквивалентна на кръстосана връзка, тъй като също така предотвратява размотаването на ДНК веригите. Ето защо кръговата двойноверижна ДНК, като ДНК на вируса на полиома, наподобява омрежена ДНК в много от свойствата си. [15]