Генетика вирусов

Генетический аппарат вирусов представлен одной из четырёх возможных форм нуклеиновой кислоты (НК):

  • Одноцепочечная РНК.
  • Двуцепочечная РНК.
  • Одноцепочечная ДНК.
  • Двуцепочечная ДНК.

У большинства вирусов геном представляет собой единую молекулу (цельный геном) или состоит из нескольких отдельных сегментов (фрагментарный геном). Молекула генома может иметь линейную или кольцевую (замкнутую) форму. Исключением являются ретровирусы, вирион которых содержит две идентичные молекулы РНК.

Размер вирусного генома варьирует от 3 до 150 генов. Помимо генов, в нём присутствуют некодирующие последовательности, не несущие генетической информации.

Гены вирусов делятся на две основные категории:

Одноцепочечные геномы (РНК) различаются по полярности:

  • Позитивная (+) полярность: вирусная РНК может непосредственно выполнять функции матричной РНК (иРНК) для синтеза белков и служить матрицей для репликации новых геномов.
  • Негативная (–) полярность: вирусная РНК служит только матрицей для синтеза комплементарной цепи иРНК.

Вирусы используют несколько механизмов для увеличения плотности генетической информации, кодируемой их относительно небольшим геномом:

  1. Двукратное считывание: одна молекула иРНК используется для синтеза двух разных белков.
  2. Сдвиг рамки считывания: рибосома меняет точку начала трансляции в процессе чтения иРНК, что приводит к синтезу другого белка.
  3. Сплайсинг: удаление определённых участков (интронов) из молекулы иРНК и соединение оставшихся (экзонов), что позволяет получить несколько вариантов зрелой иРНК из одного гена.
  4. Транскрипция с перекрывающихся областей: разные гены в геноме могут частично перекрываться, и одна область нуклеиновой кислоты кодирует информацию для нескольких белков.

Геном вируса подвержен изменениям, которые происходят путём:

См. также: Изменчивость вирусов.