CIMG4100

rolę matrycy dla wirusowej rewersyjnej transkryptazy. Proces zachodzi w cyto-plazmie. Ujemne pasma DNA służą do syntezy dwupasmowego DNA przy udziale wirusowej DNA polimerazy.

c.    Wirusy z jednoniciowym DNA. Replikacja genomu wirusowego typu +DNA zakłada najpierw powstanie dwuniciowej formy pośredniej, replika-tywnej formy ±DNA, za pomocą komórkowej polimerazy DNA. Następnie namnażanie tej formy, jej replikację katalizuje ten sam enzym. Wirusowy mRNA powstaje przez asymetryczną transkrypcję formy pośredniej ±DNA za pomocą komórkowej polimerazy RN A.

Asymetryczna synteza jednoniciowego + DNA genomu pochodzi również z formy pośredniej ±DNA, lecz ujawnia się wówczas nowy enzym - swoista polimeraza DNA kodowana przez wirusa.

d.    Wirusy z dwuniciowym RNA. Replikacja dwuniciowego RNA genomu wirusa przebiega wg schematu ±RNA -* +RNA -* ±RNA. Pierwsza faza replikacji, asymetryczna konserwatywna synteza nici + RNA przez replikowaną formę pośrednią (Rl), jest tożsama z tworzeniem cząsteczek mRNA kodujących białka wirusowe. Ta faza charakteryzuje się aktywnością wirusowej RNA transkryptazy obecnej w wirionach. Replikacja wirusowego RNA w drugiej fazie przebiega jako przekształcenie nici + RNA na dwuniciowe + RNA przez komplementarną syntezę katalizowaną replikazą wirusową.

Podobnie jak w przypadku wirusów RNA o polarności ujemnej, również i w tym przypadku pozostaje do wyjaśnienia, czy RNA transkryptaza i RNA replikaza to jeden enzym czy dwa różne enzymy. Ze względu na to, że wirusy tej kategorii mają genom segmentowany (np. 10 odcinków u reowirusów), replikacja i transkrypcja przebiegają samodzielnie dla każdego odcinka, zwłaszcza że i liczba różnych mRNA odpowiada liczbie odcinków RNA.

RNA, oddzielony z wirionów, nie jest czynny w reprodukcji tych wirusów ze względu na kluczową dla ich odtwarzania czynności wirionowej RNA transkryptazy. Dwuniciowe RNA mają wirusy należące do rodziny Reoviridae.

e.    Wirusy z jednoniciowym RNA o ujemnej polarności. Ujemna polarność cząsteczki genomu wirusowego (—RNA) oznacza, że cząsteczka ta nie ma zdolności działania jak mRNA w procesie proteosyntezy. Oznacza to, że musi dojść do komplementarnej syntezy cząsteczki + RNA, obdarzonej informacją do kodowania białek wirusowych. Proces ten, powstawanie + RN A na matrycy macierzystego —RNA, katalizuje enzym wirusowy - transkryptaza RNA.

U wirusów z niesegmentowym genomem (np. paramyksowirusy, rabdowiru-sy) podczas transkrypcji powstaje więcej typów mRNA, które są transkryptami różnych części genomu i kodują różne białka wirusowe. Aby doszło do replikacji genomu wirusowego, musi dojść do powstania jego komplementarnego transkryptu (+RN A), służącego następnie jako matryca do syntezy kompletnej nici - RNA, która zostaje wbudowana do wirionów. Replikację RNA genomu katalizuje wirusowa RNA replikaza prawdopodobnie przez replikacyjne formy pośrednie (RI).

U wirusów z genomem segmentowym, zbudowanym z wielu cząsteczek RNA (np. wirus grypy), tworzenie mRNA stanowi transkrypcja pojedynczych odcinków RNA, gdzie każdemu z odcinków odpowiada właściwy mRNA. Replikacja takiego genomu jest więc samodzielną replikacją każdego odcinka RNA.

W związku z wymienionymi danymi brak zakaźności oczyszczonego wirio-nowcgo RNA wirusów tej kategorii tłumaczy się usunięciem wirionowej RNA transkryptazy w procesie oczyszczania. Do tej kategorii należą wirusy z rodzin Paramyxoviridae. Orthomyxoviridae, Bunyaviridae, Arenaviridae, z których ostatnie trzy wymienione rodziny mają genom segmentowany.

f.    Wirusy z jednoniciowym RNA i odwróconą (rewersyjną) transkrypcją. Namnażanie tych wirusów (retrowirusy) charakteryzuje się zależnością od czynnościowej replikacji DNA, jego transkrypcji w komórce i obecności w wi-rionach enzymu rewcrsyjnej transkryptazy.

Wirusowa rewersyjną transkryptaza zapewnia przepisywanie genomowego RNA na odpowiedni ekwiwalent DNA według schematu +RNA -» +DNA (rewersyjną transkryptaza) przez formę pośrednią +RNA: —DNA. Dwunido-wy ekwiwalent DNA genomu wirusowego, tzw. prowirus, jest zdolny do integracji z DNA chromosomu komórkowego i jakby pośredniczy w ten sposób w potencjale onkogennym retrowirusów. Replikacja wirusowego RNA przebiega asymetryczną transkrypcją prowirusową z udziałem polimerazy komórkowej, prowadząc do powstania kompletnych nici +RNA. Replikacja prowi-rusa może przebiegać w ramach replikacji chromosomowego DNA.

Swoisty wirusowy mRNA powstaje przez transkrypcję prowirusa, podobnie jak RNA genomu, lecz ze względu na ich zróżnicowanie są właśnie transkryp-tami różnych części prowirusa. Translacja wirusowego mRNA prowadzi do powstania niezbędnych białek albo prekursorowej poliproteiny, która podlega potranslacyjnemu rozszczepieniu. Białka wirusowe obejmują strukturalne białko wirionu (.jądra", kapsydu, osłonki), odwróconą transkryptazę, regulatory genowej ekspresji wirusa i onkogeny (u niektórych retrowirusów).

Biologiczna aktywność „prowirusowego" DNA i na odwrót brak aktywności RNA genomu w tym sensie wskazuje zatem na niezbędność wirionowej rewcrsyjnej transkryptazy dla reprodukcji tej kategorii wirionów. Należy tu rodzina Retroviridae.

g.    Wirusy z jednoniciowym RNA o dodatniej polarności. Dodatnia polamość w cząsteczce RNA jest tak samo zdefiniowana jak polarność odpowiedniego mRNA. Oznacza to, że wirusowy RNA o dodatniej polarności jest funkcjonalnym mRNA swoistym dla wirusa i kodującym odpowiednie białko, podczas gdy komplementarny — RNA nie spełnia zadania mRNA.

Wirusowy jednoniciowy + RNA działa w pierwszym okresie jako mRNA w proteosyntezie, przy czym powstaje nowy enzym swoisty dla wirusa, polime-raza RNA, oparty na matrycy RNA (różny od komórkowej polimerazy RNA opartej na matrycy DNA). Wirusowy +RNA koduje ponadto wszystkie wirusowe białka strukturalne. Przy translacji powstaje jedna poliproteina, która potranslacyjnic ulega modyfikacji, swoistemu rozszczepieniu na pojedyncze proteiny. Wirusowa polimeraza RNA katalizuje własną replikację genomu wirusowego. + RNA jest najpierw przez syntezę komplementarną przekształcony w replikacyjną formę pośrednią (Rl), którą jest dwunidowa cząsteczka ±RNA z asymetrycznie syntetyzowanymi nidami RNA. W pierwszej fazie powstają nici — RNA, które jednak nie pozostają wolne, lecz zaraz służą jako matryca do tworzenie nowych RI. W drugiej fazie z tych RI powstają jedno-nidowe cząsteczki + RNA. które wbudowują się do wirionów. Asymetryczna synteza jednonidowych cząsteczek + RNA, podobnie jak — RNA, przez od-

73