Размышления и споры о вирусах

Онкогенный вирус полиомы.

1 — внеклеточный вирион; 1а — внеклеточный вирион, локализующийся в межклеточном канале; 1б — внеклеточный вирион, адсорбированный на мембранных компонентах разрушенной клетки; 2 — адсорбция вириона на свободной клеточной поверхности; 3 — фагоцитоз вириона; 3а — фагоцитоз вириона из межклеточного канала; 3б — фагоцитоз вириона из гигантской внутриплазматической фагосомы; 4 — внутрицитоплазматическая фагосома, содержащая вирион; 5, 6 — проникновение вирионов в перинуклеарное пространство; 8 — внутриядерный виропласт; 9, 10 — формирование нуклеокапсидов по периферии виропласта; 11 — полный вирион; 12 — трубчатая форма вируса; 13 — предполагаемая фрагментация трубчатых форм вируса на полые «сферические»; 14 — полные формы вируса; 15 — диффузное внутриядерное скопление вирионов; 16 — аномальная форма вируса; 17 — кристаллоподобное внутриядерное скопление полных и полых форм вируса; 18 — выход полного вирусного скопления в перинуклеарное пространство; 19 — выход вирусного скопления в цитоплазму и во внеклеточное пространство.

Концепция, подкрепленная множеством фактов и опытов, стала теорией. Мы изложим самую ее суть, неизбежно кратко и упрощенно.

Итак, ДНК вируса объединилась с ДНК клетки, отныне они взаимно влияют друг на друга. Клеточная ДНК подавляет (репрессирует) ту часть вирусного генома, которая заведует синтезом структурных вирусных белков и оставляет без изменения ту часть, которая отвечает за синтез ранних белков. Поэтому производятся все новые и новые ранние белки, а структурные вирусные белки клетка вообще не продуцирует.

Роль ранних белков состоит в том, чтобы обеспечить непрерывное конвейерное производство сердцевины вируса — вирусной нуклеиновой кислоты. В драме «вирулентный вирус-клетка» ранние белки с успехом играют эту роль, обеспечивая быструю наработку многих молекул вирусной РНК (или ДНК) по «чертежу» одной проникшей молекулы.

В драме «умеренный (интеграционный) вирус-клетка» действие развертывается существенно иначе. Нуклеиновые кислоты вируса и клетки объединились, но ранние белки стараются сыграть свою обычную роль. Для удвоения (репликации) ДНК необходимо в общей сложности участие 10 разных ферментов. Но геном паповавирусов может вызвать синтез всего 6 белков. И чтобы ранние белки все же выполнили свою главную миссию, необходимо активизировать деятельность клеточных ферментов, принимающих участие в синтезе клеточной ДНК, поставив их на службу вирусам.

Но при объединении геномов вируса и клетки ферменты бездействуют, синтез структурных вирусных белков заторможен клеткой; происходит лишь синтез ранних белков, он идет беспрерывно, постоянно. При этом все время удваивается и ДНК клетки, в которой сидит ДНК вируса, что понуждает клетку к беспрерывному клеточному делению. Итак: ранние белки «подталкивают» клетку к преждевременному делению, каждое новое деление приводит к новому синтезу ранних белков, а те опять… Порочный круг замкнулся. Вирусная нуклеиновая кислота, как кнут, погоняет клеточное размножение, выходящее из-под регулирующих воздействий организма. Автономно и постоянно делящиеся клетки приобретают целый комплекс новых свойств, теряя при этом нормальный облик, становясь лично бессмертными и неся при этом гибель организму…

Повторяем, фактическое доказательство интеграции ДНК паповавирусов, прежде всего вакуолизирующего вируса (так называемого ОВ40-«О»-обезьяньего) были получены при жизни Зильбера в его лаборатории и в лаборатории выдающегося американского вирусолога Р. Далбекко. Но вопрос о том, является ли механизм интеграции обязательным и для РНК-содержащих онкогенных вирусов, оставался к 1966 году открытым.

Схематическое изображение монослойных (1) и трансформированных (2) клеток.