CIMG4112

1

wirusów oraz w podobnej postaci u myksowirusów i rabdowirusów. W hetero-zygozie dochodzi do przekazania różnych fragmentów genomu, które reprodukują cząstki o cechach charakterystycznych dla dwóch nukleokapsydów. W rezultacie pierwsze potomstwo wykazuje cechy typowe dla obu macierzystych wirusów, jednak nie jest to stan trwały. Dalszy pasaż takiej populacji wirusów prowadzi do ponownego wystąpienia obu form pierwotnych wirusa. Oznacza to, że składniki genów macierzystych wirusów nie uległy trwałemu powiązaniu.

Mieszanie fenotypu. Występuje w zakażeniu komórki dwoma wirusami, przy czym może się zdarzyć w zakażeniach wirusami, między którymi nie stwierdza się występowania zjawiska rekombinacji. Może wystąpić nawet między wirusami odległymi taksonomicznie.

Mieszanie fenotypu następuje w przebiegu zakażenia, w którym jest równoczesna, lecz niezależna replikacja wirusów zakażających. Dochodzi do połączenia się różnych składników powierzchniowych z obu replikujących się równocześnie wirusów. W następstwie w potomnej generacji wirionów powstaje mieszanka struktur powierzchniowych. Nie jest to jednak potomna postać stała. Występuje tylko w pierwszej generacji wirionów w podwójnie zakażonej komórce. Wirus potomny, u którego zaistniał fenomen zmieszania fenotypowego, w dalszych pasażach w komórkach da już tylko replikację wirusów mających cechy, które są zapisane w jego genomie, a więc takie jak u macierzystego wirusa.

Przyjmuje się, że zjawisko mieszania fenotypu występuje wówczas, kiedy zakażające komórkę wirusy odtwarzają swe kwasy nukleinowe i składniki kap-sydów niezależnie i w oddalonych miejscach. To tłumaczy brak wymiany materiału genetycznego, a w konsekwencji nietrwałość zjawiska. Zmieszanie składników kapsydu następowałoby więc w późniejszym okresie replikacji, a mianowicie w fazie dojrzewania. Jednak wydaje się, że mieszanie fenotypu występuje wówczas, kiedy replikujące się dwa typy wirusów wykazują pewne podobieństwa między swymi kapsomerami. Dlatego też cechy, które są wykrywalne w wirio-nach o zmieszanym fenotypie, są związane głównie z cechami białek strukturalnych (antygenowe zróżnicowanie i aktywność, charakterystyczna wrażliwość na podwyższoną temperaturę, zakaźność dla określonych komórek).

Kombinacje zjawiska mogą więc być rozmaite, może dojść do całkowitego zamaskowania genomu przez kapsyd z drugiego wirusa lub do mieszaniny składników kapsydu, pierwotnie kodowanych przez genomy obu zakażających wirusów. W pierwszym przypadku jest to skrajny przykład mieszania fenotypu. Powstające pseudotypy i konfiguracje ich kapsydów można określić serologicznie.

Zjawisko opisano u przedstawicieli wielu rodzin, jak ortomyksowirusy, paramyksowirusy, pikornawirusy, retrowirusy, rabdowirusy, togawirusy, her-peswirusy. Występuje nie tylko między różnymi typami, gatunkami, rodzinami DNA lub RNA wirusów, lecz może również wystąpić między wirusem RNA i DNA.

Reaktywacja. Podstawą zjawiska jest wzajemne uzupełnienie się czynności poszczególnych genomów zakażających, jednak wirusów częściowo lub całkowicie unieczynnionych chemicznie lub fizycznie. Jest to jakby wzajemne dopełnienie się uszkodzonych genomów wirusowych, stwarzające w rezultacie możliwość replikacji cząstek zakaźnych. Takie dopełnienie jest możliwe wtedy,

gdy wirusy dające to zjawisko są sobie bliskie genetycznie, stąd występuje ono między spokrewnionymi wirusami. Stosunkowo najłatwiej jest uzyskać ten fenomen stosując wirusy podatne na działanie temperatury i promieniowania nadfioletowego. To wzajemne uzupełnienie może dotyczyć odtwarzania enzymów niezbędnych do syntezy składników wirusa lub syntezy białek kapsydu. Zjawisko uznaje się za niegenetyczne, a zachodzące w sferze odtwarzanych składników wirusa i (lub) determinujących odtwarzanie tych składników.

Interferencja. Jest zjawiskiem zamieszczanym przez niektórych autorów również wśród zjawisk występujących w przypadkach ekspozycji komórki na podwójne zakażenie. Charakteryzuje się tym, że może być odtwarzane i kontrolowane w warunkach doświadczalnych in vitro, i powszechnie występuje w warunkach naturalnych. Efektem jest oporność komórki na nadkażenie komórki innym wirusem. Występowanie tego zjawiska w stosunku do homologicznego wirusa jest często związane z występowaniem wirusów niekompletnych.

Wiriony niekompletne, określane również jako defektywne lub interferujące defektywne (ID), mogą zarówno interferować z pełnozakaźnymi wirionami (a więc rola w patologii zakażenia), jak i indukować odpowiedź immunologiczną dla wspólnych epitopów (a więc oddziaływać na kształtowanie się mechanizmów reakcji odpornościowej). Opisano je również u herpeswirusów i dowiedziono możliwości zaburzenia przez nie prawidłowej replikacji pełnowartościowych wirionów. Powstało zasadnicze pytanie o ich możliwym znaczeniu w chemioterapii. Oznaczenia in vitro nie wykazały zależności między stężeniem DI-HSV (interferujące cząstki niekompletne wirusa herpes simplex typu 1), oznaczonym w mikroskopie elektronowym i metodą PFU, a skutecznością badanych chemioterapeutyków (acyklowir, foskarnet, arabinozyd adeniny). Problem in vivo pozostaje otwarty.

INŻYNIERIA GENETYCZNA

Tak zwana inżynieria genetyczna ma wszechstronne zastosowanie. Stworzyła wiele możliwości istotnych dla rozpoznawania i zwalczania zakażeń wirusowych. Ogólne przesłanki i zasady postępowania są następujące:

Wprowadzając za pomocą wektora do komórek bakteryjnych określony gen wirusowy lub komórki (prokariotycznej lub eukariotycznej), wprowadza się do bakterii nową czynność. Bakteria, z wbudowanym genem podczas rozwoju i namnażania, wytwarza białka zapisane w przekazanej jej informacji genetycznej, jak enzymy, antygeny, hormony i inne biologicznie czynne związki. Związki te można następnie oddzielić, oczyścić i stosować do określonych celów (p. rozdz. poświęcone diagnostyce wirusologicznej i szczepionkom wirusowym).

Przez izolację genów z wirusów, bakterii lub komórek eukariotycznych i wiążąc je z DNA nośnika (plazmid, bakteriofag, wirus) uzyskuje się rekom-binant DNA. Jego wbudowanie do wrażliwej komórki powinno umożliwić genowi dawcy DNA ujawnienie swej ekspresji.

Obserwacją istotną dla rozwoju tego kierunku było wykazanie, że bakteriofagi w niektórych bakteriach nie namnażały się, a ich kwas nukleinowy ulegał degradacji pod wpływem enzymów bakteryjnych. Enzymy te, rozszczepiające kwas nukleinowy fagów w określonych miejscach, między nukleotydami jed-

91