Cтраница 1
Вирус полиомы был впервые изолирован из тканей мыши с лейкемией - этот вирус способен размножаться в культуре ткани. При заражении этим вирусом новорожденных мышей или хомяков наблюдается появление злокачественных опухолей в самых различных тканях. При пересеве трансформированные или опухолевые клетки сохраняют свои новые свойства. [1]
ДНК вируса полиомы седиментирует довольно быстро. [2]
Нагревание ДНК I вируса полиомы в присутствии формальдегида приводит к образованию молекулы, седиментирующей с той же скоростью, что и ДНК II, однако не имеющей разрывов. Электронная микрофотография обработанной таким образом ДНК вируса папиломы 162 показывает, что после обработки образуется смесь сверхспирализованных и плоских циклических ДНК, причем относительное содержание последних в смеси растет с повышением температуры обработки. Максимальное число плоских молекул образуется при 42 С; при этой температуре найдено всего лишь 8 % сверхспирализованных молекул. Однако при повышении температуры их число снова увеличивается. Это означает, что процесс тепловой денатурации происходит таким же способом, как и щелочная денатурация: форма I превращается в плоскую форму Г, которая затем снова образует сверхспиральную структуру, но уже с противоположным направлением сверхспирали. [3]
Известно, что ДНК вируса полиомы обладает необычной структурой: это одновременно кольцевая и суперспирализованная молекула ( фиг. [4]
При определении плавучей плотности ковалентно-замкнутой ДНК вируса полиомы ( так называемой ДНК I) в градиенте плотности хлористого цезия с изменяющимся значением рН ( щелочная область) наблюдается двухстадийный переход к денатурированному состоянию, характеризующемуся большей плавучей плотностью. [5]
Двухцепочечная кольцевая ДНК - ДНК, выделенная из вируса полиомы, бактериофага РМ2, митохондрии и хлоропластов. Как промежуточная репликативная форма, принимающая участие в биосинтезе линейной двухцепочечной ДНК, она обнаружена в составе бактериофага Я. Некоторые плазмиды также содержат двухцепочечные кольцевые ДНК. [6]
Теперь вакцину Солка не используют, а для вакцинации против полиомиелита используют живую вакцину полиомиелита Се-бина, которую готовят из ослабленных вирусов полиомы и размножают на диплоидных клеточных культурах человека. [7]
Инфекционная ДНК - биологически активная ДНК вирусов и фагов. ДНК с инфекционными свойствами были выделены из вируса полиомы и бактериофагов ФХ174 и К. Животные и растительные клетки реагируют на непосредственное воздействие вирусной нуклеиновой кислоты, тогда как клетки бактерий к такому воздействию зачастую не чувствительны. Но они становятся чувствительными при частичном удалении клеточной оболочки, образуя сферопласты. Заражение клетки происходит при условии введения в нее целой молекулы нуклеиновой кислоты. [8]
Таким образом:, сопоставление данных се-диментапионного анализа и биологической активности с теми изменениями, которые происходят после контролируемой деградации и денатурации, позволяет решить вопрос о конформации этих двух необычных форм ДНК. Подобным образом, с привлрчением электронной микроскопии и других методов, была исследована ДНК вируса полиомы; при этом выяснилось, что структура, седиментирующая по типу I, имеет суперспирализованную конформацию. [9]
В высших организмах менее 10 % общей нуклеотидной последовательности структурного гена, так называемые структурные зоны [78, 79], кодируют белок. Исследования генов, кодирующих глобин, овальбумин, а также некоторые белки SV40 и вируса полиомы, подтверждают мозаичный характер эукариотического структурного гена. Нуклеотидные последовательности ДНК, которые транслируются в аминокислотные последовательности, не монотонны по строению, а прерываются участками нетранслнрующенся ДНК. [10]
В высших организмах менее 10 % общей нуклеотидной последовательности структурного гена, так называемые структурные зоны [78, 79], кодируют белок. Исследования генов, кодирующих глобин, овальбумин, а также некоторые белки SV40 и вируса полиомы, подтверждают мозаичный характер эукариотического структурного гена. Нуклеотидные последовательности ДНК, которые транслируются в аминокислотные последовательности, не монотонны по строению, а прерываются участками нетранслнрующенся ДНК. [11]
Поскольку вирусы во многом сходны с нуклеиновыми кислотами, мы приведем здесь лишь несколько примеров их очистки или фракционирования. Вирусные частицы легко отделить от различных низкомолекулярных примесей [82, 83], в том числе и от протами-на, который используют для осаждения, например, вируса полиомы. Однако для разделения различных вирусов ввиду их значительных размеров необходим гель с максимальными размерами пор ( см. гл. [12]
Денатурированная ДНК, присутствующая в нативных препаратах, а также одноце-лочечная ДНК, полученная при денатурации нативпой ДНК или выделенная из природных источников, например из фага фХ 174, характеризуются кривыми с широким температурным интервалом перехода. Кривые плавления ДНК, ренатурированной путем отжига или спонтанно, благодаря образованию поперечных связей почти не отличимы от кривых плавления нативной ДНК. Недавно было сделано интересное наблюдение, показы-нающее, что Тип суперспирализованного компонента ДНК вируса полиомы на 17 выше ( в SSC), чем Тпл кольцевой или линейной ДНК этого вируса. [13]
Как и в случае одноцепочечных кольцевых ДНК в условиях, вызывающих разрыхление молекулы, кольцевая структура повышает устойчивость кон-формации. В структуре I обе цепи непрерывны; при помощи какого-то неизвестного механизма эти кольца образуют очень компактную суперспирализовапиую структуру. Если в том же месте разрывается и вторая цепь, то структура II превращается в линейную структуру III. ДНК вируса полиомы со структурами типа I, II и III имеют константы седиментации 20 3, 15 8 и 14 4 S соответственно. Идентификация этих двух кольцевых форм репликативной формы ДНК фага срХ174 основывается па следующих доказательствах [135, 136]: из структуры I в условиях денатурации ( 0 1 М NaOH, 10 мин или 12 % - ный формальдегид при 45, 14 час) не образуется вещество с величиной s, характерной для одиночных цепей. Если структуру I нагреть и быстро охладить, происходит полная ренатурация. Однако обработка структур I панкреатической ДНК-азой ( эндонуклеазой, расщепляющей одиночные цепи) приводит к появлению эквивалентного количества препарата, который седиментирует как структура II. Однако если структуру II денатурировать, то происходит полное превращение в молекулы, седиментирую щие как одпоцепочечные ДНК, а биологическая активность при этом возрастает. Известно, что биологическая активность одноцепочечных колец выше, чем двухцепочечных, а линейные одноцепочечныс ДНК биологически неактивны. Эти факты можно интерпретировать следующим образом: структура II способна к денатурации в результате одиночного разрыва в одной из двух цепей. Одна из цепей, отделившаяся от структуры II, должна быть кольцевой, поскольку эта структура обладает биологической активностью. Структура I состоит из двух непрерывных переплетений колец, обвитых одно вокруг другого так, что они не могут разойтись при денатурации; поэтому структура I после нагревания полностью ренатури-рует. [14]
Образование поперечных связей под действием последних из этих двух факторов происходит между соответствующим образом расположенными тиминовыми или гуаниновыми парами в полимере. Действие антибиотика митомицина С, подавляющего синтез ДНК in vivo, тоже, по-видимому, отчасти определяется тем, что он вызывает сшивание цепей ДНК. В принципе ковалентная связь по типу конец-в-конец, при помощи которой замкнуты в кольцо молекулы кольцевых ДНК, эквивалентна поперечной связи, ибо она также препятствует расплетанию цепей ДНК. Именно поэтому кольцевая двухцепочечная ДНК, например ДНК вируса полиомы, по многим своим свойствам напоминает поперечносшитую ДНК. [15]