2) синтез мРНК, которая может быть использована клеточной рибосомой для синтеза белка (+)
3) удвоение вирусного генома
4) синтез клеточной рибосомой вирусных белков на вирусной геномной РНК
Транскрипция вирусного генома — это матричный синтез вирусной информационной РНК (мРНК), содержащей кодоны для последующего синтеза вирусных белков рибосомами клетки. Поэтому правильным является вариант 2. В зависимости от типа генома мРНК образуется с участием клеточной РНК-полимеразы или вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразы; ключевой результат процесса — появление РНК, пригодной для трансляции.
Транскрипцию необходимо отличать от трансляции и репликации. Трансляция представляет собой синтез белка рибосомой на уже готовой мРНК, а репликация — удвоение полного вирусного генома. Для вирусов с одноцепочечной РНК отрицательной полярности сначала синтезируется комплементарная положительная РНК-мРНК. У вирусов с положительной РНК геном нередко сам выполняет функцию мРНК, а в ходе инфекции дополнительно могут образовываться субгеномные мРНК.
Полярность РНК определяется ее способностью непосредственно использоваться рибосомой: (+)-РНК функционально эквивалентна мРНК, тогда как (−)-РНК требует предварительной транскрипции. У двунитевых РНК-вирусов мРНК синтезируется на отрицательной цепи генома, а у ДНК-вирусов она транскрибируется с вирусной ДНК. Таким образом, определяющим признаком транскрипции является образование трансляционно активной РНК, а не синтез белка или копирование всего генома.
| Тип вирусного генома | Непосредственная возможность трансляции | Источник мРНК и фермент | Особенность процесса |
|---|---|---|---|
| Одноцепочечная РНК положительной полярности (+ssRNA) | Обычно возможна | Геномная РНК служит мРНК; дополнительно синтезируются субгеномные мРНК вирусной РНК-полимеразой | После проникновения в клетку ранним этапом может быть трансляция геномной РНК |
| Одноцепочечная РНК отрицательной полярности (−ssRNA) | Невозможна до транскрипции | мРНК синтезируется вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой | Фермент обычно вносится в клетку в составе вириона |
| Двуцепочечная РНК (dsRNA) | Геномная РНК непосредственно не транслируется | мРНК образуется на отрицательной цепи вирусной РНК-полимеразой | Транскрипция часто происходит внутри вирусного капсида, что снижает распознавание двухцепочечной РНК клеткой |
| Двуцепочечная ДНК (dsDNA) | ДНК не транслируется | мРНК транскрибируется клеточной или вирусной ДНК-зависимой РНК-полимеразой | Синтез мРНК предшествует трансляции ранних и поздних вирусных белков |
| Ретровирусный геном (+ssRNA) | Геномная РНК может служить матрицей для раннего синтеза белков | После обратной транскрипции образуется ДНК-провирус; мРНК синтезирует клеточная РНК-полимераза II | Обратная транскрипция не является обычной транскрипцией и обеспечивает переход РНК-информации в ДНК |
| Репликация генома | Не приводит непосредственно к синтезу белка | Образуются полноразмерные копии генома с участием вирусных или клеточных полимераз | Отличается от транскрипции масштабом продукта и его функциональным назначением |
Направление информационного потока при обычной транскрипции соответствует передаче генетической информации от ДНК или РНК-матрицы к мРНК. Вирусные полимеразы часто служат диагностически значимыми мишенями для ПЦР, секвенирования и противовирусной терапии. Ингибирование РНК-зависимой РНК-полимеразы нарушает образование мРНК и репликацию РНК-вируса. Поэтому понимание полярности генома имеет принципиальное значение для определения ранних этапов вирусного цикла и выбора лекарственных мишеней.