Пухлинний днк-вірус має лише кілька генів - рак: експерименти і гіпотези
Одне з правил молекулярної генетики говорить: «Один ген - один фермент». Те, що вірно для бактерій і грибів, вірно і для вірусів. Гени вірусів точно так же керують синтезом ферментів та інших білків, а саме: ферментів, які відповідальні за розмноження вірусу, на додаток до ферментам, що містяться в клітці-хозяіне- білків, які перебудовують метаболізм клітини, і, нарешті, білків, які змінюють властивості клітинних мембран.
Спробуємо оцінити, скільки генів міститься в ДНК поліоми або SV-40. Одиночна нитка ДНК поліоми містить близько 5000 підстав, що може бути легко обчислено на основі молекулярного ваги интактной ДНК. З молекулярної генетики нам відомо, що три нуклеотиду визначають одну амінокислоту. Отже, вся ДНК поліоми або SV-40 може кодувати приблизно 1700 амінокислот. Для синтезу білка оболонки вірусу досить приблизно однієї четвертої частини цієї кількості. Залишку може вистачити на синтез 4-8 невеликих білкових молекул. Таким чином, максимальне число генетичних факторів, які поліоми може принести в клітку, навряд чи перевищить 5-10.
«Оскільки число вірусних генів невелика, може виявитися можливим ідентифікувати гени, відповідальні за індукцію раку, і з`ясувати, як вони функціонують в заражених клітинах» (Дульбекко). Але перш за все перерахуємо відомі функції і процеси, «специфічні для вірусу» і що відбуваються при зараженні клітки вірусом.
На які гени падає підозра в трансформації?
- Після зараження вірусом синтез ДНК «дрімаючих» клітин зростає. Посилюється також синтез ферментів, необхідних для реплікації ДНК. Синтез клітинної ДНК в «дрімає» клітці в нормі зупинений. Однак віруси, мабуть, здатні знімати це гальмування, принаймні частково. Таким чином, не виключено, що ця функція вірусу має важливе значення в канцерогенезі.
- Трансформовані клітини мають «нові» поверхневі антигени, які виявляються при пересадці цих пухлинних клітин, а також в дослідах in vitro. Як вважають, ці антигени кодуються вірусом, а не кліткою (див. Стор. 206).
- Крім трансплантаційних антигенів, ядра інфікованих клітин мають інший вірусспеціфіческой антиген, який також не ідентичний компонентів вірусної частинки. Однак його можна виключити з числа факторів, що беруть участь в канцерогенезі, оскільки відомі деякі пухлинні клітини, що не містять Т-антигенів.
- Найхарактернішою ознакою вірусу є його зовнішня структура - білкова оболонка. Але в трансформованих клітинах білок оболонки не синтезується. Таким чином, ці білки, мабуть, не обов`язкові для трансформації клітин. Відповідний ген вірусу також не можна вважати «индуцирующим пухлина».
Можна було б додати ще кілька функцій, однак їх розгляд виходить за рамки нашої книги. Разом з тим наведений вище перелік показує, що більшість потенційних вірусних генів вже відкрита. Коло «підозрюваних» генів не тільки малий, але і в основному відомий.
Найбільшу підозру викликають ті функції вірусу, які можуть індукувати синтез ДНК (див. П. 1 вище). Але і поверхневі антигени (див. П. 2), що визначаються як Трансплантаційні, викликають не менше підозра, оскільки саме вони роблять клітку «чужий».
Все ж одних підозр недостатньо, і для винесення остаточного «вироку» необхідно провести наступні експерименти: викликати мутації в окремих генах вірусного генома- послідовно блокувати всі функції вірусу з метою виявлення тієї з них, при блокуванні якої вірус втрачає свою онкогенність. Проведення перерахованих дослідів дозволило б встановити, які саме функції вірусу сприяють трансформації клітини.
На перший погляд досліди не уявляють труднощів, проте короткий перелік лише кількох генів вірусу поліоми зовсім не означає, що генетичний аналіз буде легким. Речовини, закодовані в окремих генах, можуть вступати в складні взаємодії один з одним і тим самим - не дивлячись на незначне число «примітивних» генів - викликати велику різноманітність фенотипічних проявів.
Судячи з усього, геном вірусу сам по собі не може кодувати всі відомі «вірусспеціфіческой продукти», оскільки нещодавно було виявлено, що вірус SV не володіє власним білком оболонки.
Мабуть, відбувається взаємодія між клітиною і вірусними продуктамі- і тут нечисленні функції вірусу тягнуть за собою безліч змін, кожне з яких може бути вірусспеціфіческой. У зв`язку з цим вважаємо за доцільне знову повернутися до розгляду ролі клітини в процесі трансформації.
