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病毒DNA的复制

2020-04-24 19:25 作者:制御秘书长杜鹃  | 我要投稿

        病毒的DNA复制方式,主要有以下几种:

双向复制

双向复制

持有者:所有的细胞、细胞核双链DNA病毒与双链DNA噬菌体

复制过程:所有细胞生物和某些DNA病毒都使用这种复制。这是复制基因组DNA的最经典方式。

       DNA复制始于基因组中特定的位置,称为“起源”。拓扑异构酶在复制起点解开DNA双链。 ssDNA结合蛋白覆盖复制束中产生的单链DNA。

        引发酶合成短RNA引物,然后由DNA聚合酶用于引发DNA合成。没有已知的酶能够产生DNA引物,因此所有DNA的合成都是通过RNA的3′延伸(双向复制),DNA(链置换,切口平移)或蛋白质引发(仅病毒)开始的。

        DNA聚合酶和相关因子开始延长叉处的前导链。对于落后链,冈崎片段在由引物顺序RNA引物合成后被拉长。除去落后的链RNA引物,并连接冈崎片段。

        复制叉继续进行直到它们到达线性基因组的末端,或直到它们在环状基因组的另一侧相遇。合成后,拓扑异构酶可将复制产生的两条链分离。

滚环复制

滚环复制

滚环复制

持有者:细菌质粒、真菌质粒、细胞核双链DNA病毒、双链DNA噬菌体与部分单链DNA病毒

复制过程:许多双链DNA病毒、部分单链DNA病毒都使用这种方式复制。

       DNA复制始于基因组中特定的位置,称为“起源”。 病毒核酸内切酶在复制起点上产生切口。

       复制机器在3'末端与DNA聚合酶组装在一起。此时此刻,DNA聚合酶和相关因子开始进行链置换合成,从而产生每复制一次具有一个基因组拷贝的串联线性单链DNA。 在连接体链上,冈崎片段通过引发酶在序列RNA引物合成后被拉长,因此将其变成dsDNA。去除串联体链RNA引物,并连接冈崎片段。

       复制叉继续前进,并产生一个长的线性连接体,该连接体将被加工成线性基因组。对质粒,过程到此结束;对病毒,DNA被收纳入衣壳。

       对于单链DNA病毒,滚环复制会发生在环状dsDNA上的链位移复制,它能快速复制大量的基因组。

DNA链置换复制

腺病毒DNA复制

持有者:腺病毒,非洲猪瘟病毒,虹彩病毒,米米病毒,藻类DNA病毒,痘病毒,复层病毒,φ29病毒。

       复制方式:在链置换复制中,一次仅复制一条链。 这种合成释放出单链DNA,然后将其复制成双链DNA。 腺病毒的复制是由末端蛋白(pTP)引发的,核质大DNA病毒的复制是由基因组末端的重复环引起的,并产生连接后在复制后加工的连接蛋白。

滚叉复制

腺相关病毒DNA复制
人细小病毒B19ssDNA末端反向重复序列

持有者:细小病毒

复制过程:

       病毒基因组是具有末端发夹结构的单链DNA。感染后,3'发夹用作宿主修复酶的引物,将病毒的ssDNA转化为用于转录和复制的dsDNA形式。

       复制在细胞周期的S阶段处于活动状态。它由称为rep或NS1的病毒核酸内切酶起始,在发夹和编码序列之间形成缺口。这将产生一个3'端,以引发链置换复制并开始滚动发夹复制。两端具有相似发夹的病毒(AAV)产生等量的ssDNA+和ssDNA-。具有双对称发夹(MVM)的病毒主要产生ssDNA-。在这两种情况下都观察到二聚体复制中间体。

       针对滚叉复制的细胞防御:在哺乳动物细胞中,PML体是干扰素可诱导的核结构,对病毒的复制具有强大的抑制作用。除了依赖腺病毒或疱疹病毒共感染来破坏PML体的腺相关病毒外,在哺乳动物细胞核中复制的所有病毒都能够抑制PML体。

这是病毒DNA复制过程的总结。


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