Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ақаулы интерференциялық бөлшектер (АІБ), сонымен қатар ақаулы интерференциялық вирустар деп те аталады, – өздігінен пайда болатын вирустық мутанттар, олардың геномының маңызды бөлігі ақаулы репликация немесе гомолог емес рекомбинация салдарынан жоғалған. Олардың пайда болу механизмі вирустық геномның репликациясы кезінде шаблон алмасу нәтижесінде туындайды деп есептеледі, бірақ геномдық РНК фрагменттерін тікелей біріктіруді қамтитын репликациялық емес механизмдер де ұсынылған. АІБ өздерінің аналық вирусынан туындайды және онымен байланысты, егер вирустың кем дегенде бір маңызды гені жоғалған немесе ақаулық салдарынан зақымдалғаннан кейін бөлшек жұқпалы емес болып табылса, онда ол АІБ ретінде жіктеледі. АІБ әдетте жасушаларға еніп ала алады, бірақ жоғалған факторларды қамтамасыз ету үшін онымен бірге жасушаны жұқтыратын толық функционалды вирустық бөлшек ("көмекші" вирус) қажет. АІБ-ті алғаш рет 1950 жылдары фон Магнус пен Шлезингер байқаған, олар екеуі де грипп вирустарымен жұмыс істеген. Дегенмен, АІБ-тің тікелей дәлелдерін тек 1960 жылдары Хакетт тапты, ол электронды микроскопияда vesicular stomatitis вирусының "қысқа" бөлшектерін байқады, ал АІБ терминологиясы 1970 жылы Хуан және Балтимор ресми түрде бекітілді.
Defective interfering particles (DIPs), also known as defective interfering viruses, are spontaneously generated virus mutants in which a critical portion of the particle's genome has been lost due to defective replication or non homologous recombination. The mechanism of their formation is presumed to be as a result of template switching during replication of the viral genome, although non replicative mechanisms involving direct ligation of genomic RNA fragments have also been proposed. DIPs are derived from and associated with their parent virus, and particles are classed as DIPs if they are rendered non infectious due to at least one essential gene of the virus being lost or severely damaged as a result of the defection. A DIP can usually still penetrate host cells, but requires another fully functional virus particle (the 'helper' virus) to co infect a cell with it, in order to provide the lost factors. DIPs were first observed as early as the 1950s by Von Magnus and Schlesinger, both working with influenza viruses. However, direct evidence for DIPs was only found in the 1960s by Hackett who noticed presence of ‘stumpy’ particles of vesicular stomatitis virus in electron micrographs and the formalization of DIPs terminology was in 1970 by Huang and Baltimore.
Қатысушыдан шығу
DIP – табиғи түрде пайда болатын құбылыс, оны зертхана жағдайында эксперименттік түрде қайта жаратуға және эксперименттік қолдану үшін синтездеуге болады. Олар қатеге бейім вирустық көбейту арқылы спонтанды түрде пайда болады, бұл РНК вирустарында ДНК вирустарындағыдан гөрі жиі кездеседі, себебі қолданылатын фермент (репликаза немесе РНК-ға тәуелді РНК полимераза) осыған себеп болады. DI геномдары әдетте вирустық полимеразалармен тануға қажетті терминальдық тізбектерді және олардың геномдарын жаңа бөлшектерге қаптауға қажетті тізбектерді сақтайды, бірақ басқаша айтқанда, көп ештеңе сақтамайды. Геномдық жойылу оқиғасының мөлшері кең ауқымда өзгеруі мүмкін, мысалы, құтыру вирусынан алынған DIP-та 6,1 кб жойылу байқалған. Тағы бір мысалда, бірнеше DI ДНК өсімдік вирустарының геномдарының мөлшері бастапқы геномның оннан бір бөлігінен жартысына дейін ауытқып келді.
DIPs are a naturally occurring phenomenon that can be recreated under experimental conditions in the lab and can also be synthesized for experimental use. They are spontaneously produced by error prone viral replication, something particularly prevalent in RNA viruses over DNA viruses due to the enzyme used (replicase, or RNA dependent RNA polymerase.) DI genomes typically retain the termini sequences needed for recognition by viral polymerases, and sequences for packaging of their genome into new particles, but little else. The size of the genomic deletion event can vary greatly, with one such example in a DIP derived from rabies virus exhibiting a 6.1 kb deletion. In another example, the size of several DI DNA plant virus genomes varied from one tenth of the size of the original genome to one half.
Патогенез
DIP-тар белгілі бір вирустардың патогенезінде маңызды рөл атқаратыны көрсетілген. Бір зерттеу, патоген мен оның кемістік нұсқасы арасындағы байланысты көрсетеді, осы арқылы ДИ өндірісін реттеу вирустың жұқпалы репликациясын баяулатуға, вирустық жүктемені азайтуға және иесінің тым ерте қаза болуына жол бермей, паразиттік тиімділігін арттыруға қалай мүмкіндік беретінін анықтайды. Бұл вирусқа таралып, жаңа иелерге жұғу үшін қосымша уақыт береді. DIP-тардың пайда болуы вирустар ішінде реттеледі: Коронавирустың SL III цис-әсерлі репликациялық элементі (суретте көрсетілген) – ірі қара коронавирусында DIP өндірісіне қатысатын жоғары деңгейдегі геномдық құрылым, ал басқа коронавирустар тобында да осыған ұқсас гомологтар анықталған.
DIPs have been shown to play a role in pathogenesis of certain viruses. One study demonstrates the relationship between a pathogen and its defective variant, showing how regulation of DI production allowed the virus to attenuate its own infectious replication, decreasing viral load and thus enhance its parasitic efficiency by preventing the host from dying too fast. This also provides the virus with more time to spread and infect new hosts. DIP generation is regulated within viruses: the Coronavirus SL III cis acting replication element (shown in the image) is a higher order genomic structure implicated in the mediation of DIP production in bovine coronavirus, with apparent homologs detected in other coronavirus groups.
Ақаулы РНК геномдарының түрлері
Өшірулер – үлгідегі бір фрагменттің жіберіліп қалғанда туындайтын қателер. Мұндай дефекцияның мысалдарын помидордың дақтанған қурау вирусы мен Flock House вирусынан кездестіруге болады. Панитралық дефекциялар – полимеразаның жартылай жасалған тізбекті алып жүріп, кейін 5' ұшын транскрипциялауға қайта оралып, панитралық пішін құрауы. Панитралық дефекциялар тұмау вирустарында табылған. Құрама дефекциялар – өшіру мен қайта оралу дефекциясының бірдей уақытта орын алуы. Мозаикалық немесе күрделі DI геномдары, онда әртүрлі аймақтар бірдей көмекші вирустың геномынан, бірақ дұрыс емес ретпен; әртүрлі көмекші геном сегменттерінен немесе жаңаң РНК сегменттерін қамтуы мүмкін. Сондай-ақ дубликациялар да болуы мүмкін. Бұл жақында ғана теориялық концепция ретінде қарастырылды. 2014 жылғы мақалада DIP-тің иммуностимуляциялық тиімділігін тұмау вирустарына қарсы туа біткен антивирустық иммундық жауаптарды (яғни, интерферонды) қоздыру арқылы тексеруге арналған клиникалық алдын ала жұмыстар сипатталған. Соңғы жұмыстарда TIP-тің ВИЧ және SARS CoV 2-ге қарсы клиникалық алдын ала тиімділігі зерттелді. DI детектор келесі буынның секвенирлеу деректерінде және жоғары өнімділік тәсілдерінде ақаулы вирустық геномдарды анықтауға көмектесу үшін әзірленді, мысалы, кездейсоқ өшіру кітапханасының секвенирлеуі (RanDeL Seq) DI бөлшектерінің таралуына қажетті вирустық генетикалық элементтердің рационалды картасын құруға мүмкіндік береді.
Deletions defections are when a fragment of the template is skipped. Examples of this type of defection can be found in tomato spotted wilt virus and Flock House virus. Panhandle defections are when the polymerase carries a partially made strand and then switches back to transcribe the 5' end, forming the panhandle shape. Panhandle defections are found in influenza viruses. Compound defections are when both a deletion and snapback defection happens together. Mosaic or complex DI genome, in which the various regions may come from the same helper virus genome but in the wrong order; from different helper genome segments, or could include segments of host RNA. Duplications may also occur. a purely theoretical concept until recently. A 2014 article describes the pre clinical work to test the immunostimulatory effectiveness of a DIP against influenza viruses by inducing the innate antiviral immune responses (i. e., interferon). Subsequent work tested the pre clinical efficacy of TIPs against HIV and SARS CoV 2. and DI tector have been developed to help to detect defective viral genomes in next generation sequencing data and high throughput approaches, such as random deletion library sequencing (RanDeL Seq), allow rational mapping of the viral genetic elements that are required for DI particle propagation.