Репликация вирусов - ВИРУСЫ - РАЗНООБРАЗИЕ - ВВЕДЕНИЕ В БОТАНИКУ - СОВРЕМЕННАЯ БОТАНИКА - 1990

Репликация вирусов — ВИРУСЫ — РАЗНООБРАЗИЕ — ВВЕДЕНИЕ В БОТАНИКУ — СОВРЕМЕННАЯ БОТАНИКА — 1990

Сборка вирусных частиц

В зависимости от типа генетического материала (ДНК или РНК), образование дочерних копий геномов протекает по-разному.

У ДНК-геномных вирусов репликация вирусных ДНК принципиально сходна с репликацией клеточных ДНК.

Репликацию РНК-геномных вирусов осуществляют вирусные РНК-зависимые РНК-полимеразы (репликазы). Исключение составляют ретровирусы, их +РНК служит матрицей для синтеза ДНК Синтез ДНК на матрице РНК осуществляет вирусная РНК-зависимая ДНК-полимераза (обратная транскриптаза), необходимая для переписывания информации с РНК на ДНК. Синтезируемая вирусная ДНК интегрируется в клеточный геном в форме ДНК-провируса.

Репликация однонитевых РНК вирусов. Репликация протекает в два этапа: первый включает образование матрицы, комплементарной геному; второй — образование копий РНК с этой матрицы. При репликации +РНК-вирусов количество копий -РНК (на матрице родительской нити +РНК) строго контролируется, а количество копий +РНК (с матрицы синтезированной нити -РНК) не контролируется.

Репликация двухнитевых РНК вирусов. В качестве матрицы для синтеза +РНК вирусные репликазы используют минус-нить РНК и наоборот. Часть молекул -РНК соединяется с +РНК и образует двухнитевую молекулу РНК, а другая часть молекул -РНК функционирует как матрица для синтеза мРНК.

Сборка вирусов

У просто устроенных вирусов, состоящих из нуклеиновой кислоты и нескольких белков, сборка состоит из упорядоченного взаимодействия этих молекул. У сложно устроенных вирусов сборка дочерних популяций протекает многоступенчато.

Взаимодействие нуклеиновых кислот с внутренними и оболочечными белками приводит к образованию нуклеокапсидов, или сердцевин. В процессе образования «одетых — вирусов полные нуклеокапсиды упорядочение выстраиваются с внутренней стороны клеточной мембраны под участками, модифицированными оболочечными вирусными белками (М-белками). При нарушениях процесса самосборки могут образовываться пустые капсиды либо комплексы нуклеиновых кислот с внутренними белками.

Высвобождение дочерних вирионов из клетки

Высвобождение дочерних вирионов — конечная стадия репродуктивного цикла. Вирусы, лишённые суперкапсида, и поксвирусы обычно высвобождаются быстро; выход дочерних популяций сопровождается разрушением цитоплазматической мембраны (ЦПМ) и лизисом клетки. Вирусы, содержащие суперкапсид, высвобождаются медленнее. Модифицированные участки мембраны с заключёнными в них вирионами выпячиваются наружу и затем отпочковываются. Принцип высвобождения дочерних популяций почкованием во многом сходен с процессами, направленными на отторжение непригодного для клетки материала или обновление клеточных мембран. При высвобождении почкованием изменённая клетка иногда может сохранять жизнеспособность.

— Вернуться в оглавление раздела «Микробиология.»

Читайте также:  Анализ на генетическую предрасположенность к раку молочной железы и яичников - Медицинский центр; Он

Сборку вирусных частиц впервые засняли на видео


Garman et al. / PNAS, 2019

Одни из возможных способов бороться с патогенными вирусами — блокировать их сборку; так они не смогут выходить из клеток и расселяться по организму. Но для этого необходимо разобраться с тем, как именно эта сборка происходит. Строение капсидов — белковых структур, внутри которых заключены молекулы нуклеиновых кислот вируса — мы уже неплохо себе представляем, а вот как именно из молекулярного раствора возникает упорядоченная симметричная конструкция, все еще неясно.

Рис Гарман (Rees Garmann) и его коллеги из Гарвардского университета изучали динамику сборки вирусного капсида. Их модельным объектом был маленький РНК-содержащий вирус, который заражает клетки кишечной палочки — бактериофаг MS2. Чтобы его рассмотреть, исследователи использовали интерферометрическую рассеивающую микроскопию: суть ее в том, что прибор собирает свет, который рассеивают объект и фон.

Исследователи зафиксировали отдельные молекулы вирусных РНК на подложке и ввели в раствор вирусные белки. Под микроскопом они обнаружили растущие темные пятна. Ученые поставили параллельный эксперимент под трансмиссионным электронным микроскопом, в котором можно было рассмотреть не только размер, но и структуру поверхности частицы. Оказалось, что это действительно капсиды. Их сборку удалось заснять на видео, в среднем она заняла около 300 секунд.


Строение капсида (А), дизайн эксперимента (В), вид в микроскоп (С) и динамика построения капсида (D).
Garman et al. / PNAS, 2019

Поэтому авторы работы предположили, что для построения вирусной частицы необходимо сначала некоторое белковое ядро, на которое потом садятся остальные молекулы. Вероятно, разница во времени объясняется именно этим: в некоторых частицах оно случайно образуется раньше, а в других — позже. После того, как частица начала расти — то есть ядро сформировалось — рост идет необратимо. Такой вывод исследователи сделали из того, что размеры частиц растут, но никогда не уменьшаются.

Затем ученые повторили свои эксперименты, изменяя концентрацию белков. Они обнаружили, что чем больше белков в растворе, тем быстрее образуются ядра капсида. Время, которое уходит на рост частицы, тоже снижается, но медленнее, чем время образования ядра. Это наблюдение позволило им объяснить аномальные формы капсидов, которые иногда встречаются у разных вирусов.

Читайте также:  Хлоропирамин - официальная инструкция по применению, аналоги, цена, наличие в аптеках

Если белков не очень много, скорость образования ядра ниже, чем скорость роста, и формируются обычные замкнутые капсиды. Если белков становится больше, то ядра образуются с той же скоростью, что и растет капсид, и получаются «двуглавые» структуры. Если увеличивать концентрацию белков дальше, то возникают «многоголовые монстры», поскольку ядра образуются в больших количествах на еще недоросших капсидах.


Соотношение фаз нуклеации (образования ядра) и роста в зависимости от концентрации белков (А) и образующиеся при этом структуры (В).
Garman et al. / PNAS, 2019

Таким образом, ученым удалось впервые зафиксировать на видео процесс сборки вируса и показать, что он состоит из двух этапов: образования ядра и роста капсида. Исследователи полагают, что это важное приспособление к существованию внутри клеток: пока концентрация вирусных белков низкая, ядро формируется крайне медленно, и вирус продолжает размножаться внутри клетки. Полноценные же капсиды начинают образовываться только тогда, когда белков становится достаточно много для формирования ядра.

Раньше ученые рассмотрели, как вирус иммунодефицита человека проникает в ядро клеток, с помощью специально разработанного метода ViewHIV.

Конструирование лентивирусов

Лентивирусные векторы являются высокоэффективным средством для доставки чужеродной ДНК в различные типы клеток и находят широкое применение в молекулярно-биологических и биомедицинских исследованиях in vitro и in vivo.

Для создания целевых конструкций используется самоинактивирующийся вектор третьего поколения на основе дефектного вируса иммунодефицита человека, в котором удалено около 80% нуклеотидной последовательности генома HIV-1. Вектор кодирует только переносимую ДНК, и содержит cis-элементы, необходимые для ее упаковки и интеграции.

Преимущества лентивирусных векторов:

Любая нуклеотидная последовательность по выбору заказчика.

Последовательность ДНК для конструирования лентивируса может быть синтезирована или клонирована из предоставленного заказчиком материала (плазмидный вектор, РНК, образец тканей).

СЕРВИСКАТ.#ОПИСАНИЕЦЕНА, РУБ.СРОК ВЫПОЛНЕНИЯ
* Цена и сроки выполнения услуги зависят от длины целевой последовательности, необходимости дополнительных работ по клонированию этой последовательности из биологического материала или ее синтеза. Воспользуйтесь формой для расчета цены сервиса on-line для уточнения цены и формирования заказа.
Конструирование лентивирусов Конструирование лентивирусного вектора, кодирующего указанную заказчиком последовательность ДНК под контролем универсального промотора.
Наработка лентивирусных частиц с титром в клетках 293Т в культуральной среде DMEM.
зависит от комплектации заказа* зависит от комплектации заказа*

Сборка лентивирусных частиц происходит в результате коэкспрессии в 293Т клетках хелперных плазмид, кодирующих оболочку вируса везикулярного стоматита и структурные белки вирусных частиц, и генома лентивирусного вектора. Через 2 дня культуральную жидкость, содержащую частицы ленти-вектора, собирают, фильтруют, и определяют титр частиц. Титр частиц, содержащих ген флюоресцентного белка, определяется на трансдуцированных клетках HEK293, титр прочих частиц — по концентрации вирусного капсидного белка р24 в иммуноферментном анализе.

Результат работы (передается Заказчику):

1. ДНК сконструированного лентивирусного вектора, в количестве не менее 3 мкг
2. 10 мл готовых к работе лентивирусных частиц с 10 5 -10 6 TU/мл в среде DMEM
3. Карта вектора и отчет о результатах работы и проверки титра.

Правила безопасности при работе с лентивирусными векторами

В настоящее время векторы третьего поколения являются наиболее безопасной лентивирусной системой. Хотя лентивирусные векторы не способны к саморепликации и инфекционному циклу, широкий тропизм оболочки VSV-g может привести к ненаправленному переносу трансгена при непосредственном контакте с частицами. Поэтому при манипуляциях с лентивирусными векторами необходимо придерживаться правил работы с патогенами третьей-четвертой групп безопасности. Технология самоинактивации обеспечивает, что после интеграции в геном клетки-мишени вирусный геном не способен к репликации, поэтому вероятность возникновения репликационно-компетентного вируса (RCV) в культуре трансдуцированных клеток ничтожно мала. Проверка безопасности культур трансдуцированных клеток проводится с помощью анализов на белок р24.

Вниманию заказчика

В случае невозможности исполнения заказа, возникшей по вине заказчика (например, неверно предоставленной информации о нуклеотидной последовательности, присланных некачественных биологических материалах), произведенные услуги подлежат оплате в полном объеме.

Работа с патогенными организмами

Компания Евроген не принимает биологические материалы, которые могут представлять угрозу инфицирования человека, животных или растений. В случае, если биологический материал, не являясь опасным, получен из или связан с патогенными организмами, организация, где работает Заказчик, должна подтвердить, что указанный материал не является инфекционным и предназначен для научно-исследовательских целей.

Конфиденциальность

Евроген сохраняет за собой неэксклюзивное право использовать полученные в процессе выполнения заказа материалы в коммерческих целях, если подобное использование не нарушает права на интеллектуальную собственность заказчика. Евроген гарантирует сохранение конфиденциальности данных, полученных в процессе выполнения и обсуждения заказа.

Ссылка на основную публикацию
Рентгенограммы органов грудной клетки Часть 1
Какой специалист занимается лечением релаксации диафрагмы Релаксация диафрагмы – особое патологическое состояние, которое сопровождается истончением или отсутствием мышечного слоя указанного...
Рекомендации по уходу за новорожденным ребенком после выписки из родильного дома
Уход и забота о новорожденном малыше время чтения 2 мин. Все получится! Первые день-два новоиспеченные мамы могут испытывать страх перед...
Рекомендации после удаления зуба мудрости — Немецкий имплантологический центр
Чего нельзя делать после удаления зуба мудрости? Ситуации, требующие удаления зубов, знакомы большинству из нас. Даже, если речь не идёт...
Рентгенография органов грудной клетки — Системный подход
Рентгенография легких в двух проекциях или рентген грудной клетки Рентген легких в двух проекциях проводится при подозрении на заболевания. Существует...
Adblock detector