Рекомбинация и реассортация вирусов: общие сведения
При заражении клетки двумя близкородственными вирусами возможен обмен генетическим материалом, в результате чего возникают гибридные вирусы. Этот процесс называют рекомбинацией (а гибридные вирусы - рекомбинантами), если имеет место ковалентное встраивание участков генома одного вируса в геном другого; или реассортацией (а гибридные вирусы - реассортантами), если в процессе участвуют вирусы с сегментированным геномом и происходит обмен геномными сегментами.
Итак, рекомбинацией называют обмен частями генома, включающий ковалентное встраивание участка (или участков) генома одного вируса в геном другого. Под реассортацией понимают обмен геномными сегментами, когда не происходит ковалентного встраивания и который возможен только у тех вирусов, чей геном представлен раздельными сегментами, каждый из которых включает один или несколько генов (вирусы с сегментированным геномом). Следует иметь в виду, что до того как термин "реассортация" вошел в научный обиход, рекомбинацией называли любой обмен генами, включая и те явления, для которых сейчас используют термин "реассортация".
И рекомбинацию, и реассортацию на протяжении долгого времени исследовали только генетическими методами, регистрируя распределение мутаций у вирусного потомства при смешанной инфекции. Для вирусов позвоночных первые данные о распределении признаков при двухфакторном скрещивании, указывающие на реассортацию, были получены при смешанном заражении двумя вирусами гриппа A . Было показано, что весьма значительная часть потомства имеет признаки, полученные от разных вирусов-родителей. Эти данные послужили основанием для первых предположений о сегментированном характере генома вирусов гриппа. Для вирусов, геном которых, как мы теперь знаем, не сегментирован, а представлен единой макромолекулой нуклеиновой кислоты, данные о том, что небольшая часть вирусного потомства при смешанной инфекции может содержать гены как одного, так и другого вируса-родителя, были первым указанием на образование рекомбинантных геномов. Такие наблюдения были сделаны как в отношении РНК-содержащих, так и ДНК-содержащих вирусов. Была отмечена разная частота образования рекомбинантов при скрещивании разных пар мутантов, что указывало на корреляцию частоты рекомбинации с расстоянием в геноме между мутациями. Это наблюдение послужило основой для составления генетических карт. С начала 1980-х годов начали появляться прямые молекулярно-биологические доказательства наследования генетической информации от двух вирусов-родителей по данным секвенирования нуклеиновых кислот.
К настоящему времени реассортация описана для всех РНК-содержащих вирусов с сегментированным геномом, включая негативно-нитевые вирусы ( Orthomyxoviridae , Bunyaviridae ), амбиполярные вирусы ( Arenaviridae , род Phlebovirus , семейство Bunyaviridae ) и вирусы с геномом, представленным двунитевой РНК ( Reoviridae ). Рекомбинация описана и детально исследована у многих семейств ДНК-содержащих вирусов и у большинства семейств РНК-содержащих вирусов, имеющих несегментированный геном. У вирусов с сегментированным геномом помимо реассортации возможна и настоящая рекомбинация. Она описана для хантавирусов ( Bunyaviridae , Hantavirus ) и весьма вероятна у вирусов гриппа , у которых пока не описана рекомбинация между двумя вирусами в пределах одного геномного сегмента, но показан обмен генетическим материалом между разными сегментами одного и того же вируса, что указывает на существование механизма, способного осуществить истинную рекомбинацию (а не только реассортацию) между разными вариантами вируса гриппа.
См. Генетические взаимодействия вирусов
Смотрите также:
