Об’єкт і предмет генетики вірусів

ГЕНЕТИКА ВІРУСІВ

План

1. Об’єкт і предмет генетики вірусів.

2. Механізм реплікації генетичного матеріалу у різних вірусів.

3. Роль генетичних варіацій в еволюції вірусів

Об’єкт і предмет генетики вірусів.

Спадковість і мінливість – дві основні властивості вірусів, вивчення яких є предметом генетики вірусів. Об’єктом генетичного вивчення вірусів є не індивідуальна вірусна частинка, а вірусна популяція і генетичні явища, які протікають у ній. Популяційна генетика вивчає дію законів спадковості і мінливості у природних екологічних умовах, а також в умовах експерименту.

Характер цих процесів визначають наступні фактори:

- Висока чисельність популяції (більша вірогідність мутацій);

- Швидка зміна поколінь (дозволяє спостерігати їх мінливість в експерименті і у природі);

- Гаплоїдність і безстатевий спосіб розмноження;

- Мала місткість геному і відсутність повторення генів (зміна одного гена може визвати летальний кінець);

- Безперервність епідемічного процесу як основна умова збереження вірусів.

Геном вірусів містить одну з нуклеїнових кислот: ДНК або РНК.

1. Геном ДНК-вмісних вірусів в основному дволанцюговий, несегментований і проявляє інфекційні властивості, окрім представників родів Retrovirus i Heрadnavirus (у них геном з двох ланцюгів ДНК різної довжини). Особливе місце серед ДНК-геномних вірусів займають парвовіруси. Їх геном містить 1 ланцюг ДНК. Деякі мають „ класи”: один несе „–”, а другий „+” ланцюг ДНК.

2. Геном більшості РНК-вмісних вірусів (окрім рео- і ретровірусів) одноланцюговий і може бути сегментованим (Retrovirus, Orthomyxovirus, Arenavirus, Reovirus), геном реовірусів із двох молекул РНК, а у ретровірусів – дві ідентичні молекули +РНК.

Молекули (+)РНК проявляють інфекційні властивості (крім ретровірусів), молекули (–)РНК їх не проявляють, оскільки для їх репродукції необхідна транскрипція в +РНК.

Як і в будь-якій генетичній системі, у спадковому апараті вірусів використовується триплетний код. Експериментальні дані про молекулярну масу вірусних НК дозволяють визначити кодуючу здатність вірусного геному. Також, сумарна м.м. білкових продуктів вірусного геному може бути визначена за його м.м. Ділення цієї величини на середню величину м.м. індивідуальних вірусних білків дозволяє приблизно визначити число генів у вірусному геномі.

Найважливішим методом дослідження геному ДНК-вмісних вірусів є фізичне і функціональне картування. Метод ґрунтується на застосуванні рестрикційних ендонуклеаз, здатних пізнавати специфічні нуклеотидні послідовності (ділянки розщеплення, сайти) і розрізати молекулу ДНК на визначену кількість фрагментів. Функціональне картування – це з’ясування функціональної ролі певних ділянок ДНК, установлення положення генів у молекулі і локалізації мутацій.