7. Нуклеиновые кислоты вирусов, их строение и функции, отличие от клеточных. Типы вирусных геномов.

Простые (безоболочечные) вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и белка, представляя собой нуклеопротеиды или нуклеокапсиды. Сложные (оболочечные) вирусы кроме нуклеиновой кислоты и белка содержат также липиды и углеводы.

ДНК представляет собой двуспиральную молекулу, РНК односпиральную молекулу. Функция ДНК заключается в хранении и репликации наследственной информации, таким образом, она является клеточным геномом. РНК представлена в клетке в трех формах: информационной (иРНК), рибосомальной (рРНК) и транспортной (тРНК). Каждая из них выполняет определенную функцию: иРНК образуется в результате транскрипции генома и передает информацию с генома на белок-синтезируюший аппарат клетки, рРНК является структурным компонентом рибосом, тРНК доставляет аминокислоты белок-синтезирующему аппарату клетки.

В отличие от клетки вирусы содержат один тип нуклеиновой кислоты или ДНК, или РНК. Каждая из них выполняет функцию вирусного генома. Структура нуклеиновых кислот у разных вирусов весьма разнообразная. По количеству цепей они бывают однои двуспиральными, по форме линейными и кольцевыми (циркулярными), а также непрерывными и фрагментированными. Относительное содержание нуклеиновой кислоты в вирионе различных вирусов составляет от 1 % у ортомиксои парамиксовирусов до 32 % у парвовирусов и не коррелирует ни с систематическим положением вируса, ни со степенью сложности его организации.

Вирусная ДНК. Самые большие геномы содержат до нескольких сотен генов, самые маленькие несколько генов. По структуре молекулы ДНК бывают однои двуспиральными, линейными и кольцевыми. У вирусов с двуспиральными ДНК информация обычно закодирована на обеих спиралях, что говорит о максимальной экономии генетического материала. Односпиральные молекулы ДНК обычно одной полярности. Исключение составляют аденоассоциированные вирусы (парвовирусы). Их вирионы содержат ДНК или одной полярности (условно называемой «плюс»), или противоположной (условно «минус»). Инфекционную активность эти вирусы проявляют только в том случае, когда в клетку проникают вирионы, содержащие ДНК обеих полярностей.

Вирусная РНК имеет в основном однонитевую структуру, за исключением реовирусов – двунитевая структура.

Вирусы с однонитевой РНК разделяют на 2 вида:

• если РНК может выполнять функцию матричной РНК, такие вирусы называются с позитивным геномом (+РНК), РНК выполняет функцию генома;

• если геномная РНК не может нести функцию матричной РНК, такие вирусы называются с негативным геномом (-РНК). Для осуществления синтеза белка необходимо с генома РНК переписать информацию на мРНК, для этого вирус несет фермент транскриптазу РНК-зависимая РНК-полимераза (в клетке ее аналога нет). Без данного фермента инфекционный процесс не разовьется.

Однонитевая РНК может быть фрагментирована. Каждый вирион содержит полный набор фрагментов, например, у вирусов гриппа 8 фрагментов, двунитевая РНК у реовирусов, где структура более прочная, стабильная, устойчивая к действию рибонуклеаз, при этом геном фрагментирован.