Рекомбинация у бактериофагов

Используя тот же принцип, V. Agol е. а. (1984) получали внутритиповые рекомбинанты между аттенуированным и нейровирулентным штаммами полиовирусов, изменения нейровирулентности которых определили интрацеребральным заражением обезьян. Показано, что рекомбинанты, унаследовавшие 5'-половину генома от вирулентного родителя, проявили нейровирулентный фенотип независимо от происхождения 3'-половины, а рекомбинанты с 5'-геномной половины от аттенуированного родителя имели аттенуированный фенотип. Следовательно, большие детерминанты нейровирулентности находятся на 5'-половине генома, а на 3'-половине — минорные или модулирующие детерминанты.

Таким образом, детальный анализ межтиповых и внутритиповых рекомбинантов полиовирусов представил окончательные доказательства истинности рекомбинации, опроверг случайность процесса, показал, что скрещивания происходят в определенных, хотя и многих сайтах.

Интромолекулярная рекомбинация зафиксирована и у вируса гриппа. Были обнаружены последовательности сегментов ДИ РНК, составленные из последовательностей от двух нормальных геномных сегментов.

Кроме того, К. Shimizu е. а. представили доказательства существования внутрисегментной комплементации между ts-мутантами вируса гриппа. По их данным, 83 ts-мутанта образовывали 13 комплементационных групп и 8 рекомбинационных. При этом четыре рекомбинационные группы включали вирусы, представляющие более чем одну комплементационную группу, а группа Н – в каждом комплементационном члене имела по четыре ts-локуса. Мутации с внутрисегментной комплементацией обнаружены в большинстве генов (РЗ, PI, P2, NA, NP и NS).

Относительно механизма внутрисегментной комплементации высказывались различные гипотезы. Считалось, что она проявляется: 1) если сегмент полицистронен (известно, что два сегмента (7, 8) генома вируса гриппа А кодируют по два белка Ml, M2 и NS1, NS2, но, внутрисегментная комплементация отмечена и при мутациях в генах, содержащих информацию для единственных белков) ; 2) если множественный белок состоит из смеси аллельных белковых субъединиц, кодируемых двумя комплементарными родительскими генами; 3) если родительские комплементарные вирусы несут мутации в генах, кодирующих белки с несколькими функциональными доминантами.

Много неясного остается и в другом механизме рекомбинации вирусов человека и животных — реассортименте. У вирусов с сегментированным геномом каждый сегмент — это независимая и самостоятельная молекула. Полагают, что в зараженных клетках существует активный механизм, регулирующий, чтобы каждый вирион получил из клеточного пула по одной копии всех сегментов. Можно предполагать, что перекомбинация генов осуществляется на стадии морфогенеза вирусов и этот процесс также зависит от клеточных факторов. К тому же выявить участие в этом процессе вирионных белков или каких-либо последовательностей нуклеотидов, способствующих ему, не удалось.

Из вирусов с сегментированным геномом рекомбинационный процесс наиболее детально изучен у ортомиксовирусов и реовирусов. Исследования на ортомиксовирусах начаты F. Burnet (1960) еще задолго до установления сегментированности их генома. Он получил ряд основополагающих данных, вплоть до предсказания структуры генома. В этих опытах потомство смешанной инфекции двумя штаммами, один из которых (WSN) был нейротропным, оказалось способным вызывать смертельную инфекцию при заражение мышей в мозг, но имело серологическую характеристику пневмотропного MEL штамма. При прямой и обратной рекомбинации этих штаммов, различающихся по семи признакам, обмен происходит как бы по двум сцепленным признакам. Одну группу сцепления составляли признаки, определяющие серологическую специфичность, термостабильность гемагглютининов, отношение к ингибирующему действию муцина овцы и патогенность для мышей при интраназальном заражении. Другая группа включала отношение к ингибирующему действию овомуцина, патогенность для куриных эмбрионов и нейропатогенность для мышей.

G. Hirst высказывал предположение, что вирусы гриппа могут скрещиваться по двум механизмам: 1) обмен полноценными сегментами с высокой частотой рекомбинации; 2) кроссинговер гомологичными сегментами с низкой частотой рекомбинации. Теперь имеется множество прямых доказательств способности вируса гриппа использовать при рекомбинации как интрамолекулярный механизм, так и перекомбинирование генов. Они основаны на сравнительном изучении электрофоретической подвижности сегментов генома и его продуктов, а также на их секвенировании.