ФББ 2013-2014

Описание генома вируса Human enterovirus 71 HZ08/Hangzhou/2008

Систематическое положение Human enterovirus 71 HZ08/Hangzhou/2008:
  Dominion: Viruses(Viridae) 
    Superphylum: Bacteroidetes/Chlorobi group
      Unranked: ssRNA viruses
 	Unranked: ssRNA positive-strand viruses, no DNA stage
          Ordo: Picornavirales
            Familia: Picornaviridae
	      Genus: Enterovirus
	        Species: Enterovirus A (Human enterovirus A)
		  Type: Enterovirus A71 
	            Strain: 71 HZ08/Hangzhou/2008

Вирус Human enterovirus 71 HZ08/Hangzhou/2008 относится к ssRNA positive-strand viruses, no DNA stage – это означает, что их генетическая информация хранится в одноцепочечной РНК положительной полярности, ДНК стадии нет. В базе данных EMBL этот вирус имеет идентификатор HQ400942.

Таблица 1 даёт представление о полном геноме вируса. Общая длина генома – 7405 нуклеотидов, тогда как длина кодирующей последовательности – 6582 нуклеотидов. Мы видим, что длина кодирующей последовательности меньше длины всего генома, поскольку считывание идёт не с первого нуклеотида и заканчивается не последним. Наличие нетранслируемого региона с обоих концов – типичная черта всех Picornaviridae, так что в этом нет ничего необычного.

Таблица 1. Гены из генома вируса Human enterovirus 71 HZ08/Hangzhou/2008

Номер Начало Конец Направление Длина
1 743 7324 прямое 6582

Дополнительная информация: по рисунку 1 мы видим, что у вируса 1 несегментированный ген, как и у всех РНК-вирусов из семейства Picornaviridae. Т.к. цепь РНК одна и ген тоже один, перекрывающихся генов нет и все гены расположены на одной цепи. Геном этого вируса можно сравнить с мРНК у других организмов. Каковы отличия между геномной РНК и мРНК? Исходя из данных английской википедии [1], у геномной РНК вирусов семейства Picornaviridae нет кэпа, но есть полиаденирование. У моего вируса нет ни кэпа, ни полиА-хвоста.

Однако то, что ген всего 1, не обозначает, что вирус синтезирует лишь один белок. Если в базе зайти в раздел с описанием полипротеина, кодируемого этим геном [2], то становится понятно, что белков несколько, причём выполняющих совершенно разные функции. Следовательно, этот единственный ген кодирует все нужные вирусу белки.

Рис. 1. Расположение генов в геноме Human enterovirus 71 HZ08/Hangzhou/2008. Рисунок получен с помощью геномного браузера [3]

Почему так происходит? Исходя из данных русской википедии [4] , можно предположить такие варианты: либо идёт сложная трансляция со сдвигом рамки считывания; либо трансляция приводит к образованию одного полипротеина, который затем разрезается на много зрелых белков. В моём случае верен второй вариант, т.к. по описанию полипротеина заметно, что сдвигов рамки считывания нет.

Какова закономерность расположения (будущих) белков в полипротеине и есть ли она? По данным [2] : полипротеин синтезируется так, что с (бывшего) 5’ конца у него расположены будущие белки капсида, а с 3’ – белки, нужные уже после проникновения в клетку хозяина (например, РНК-полимераза).

На рисунке 2 показано начало кодирующей части генома: как мы видим, старт-кодон стандартный.

Рис. 2. Старт-кодон ATG (соответствует метионину). Рисунок получен с помощью геномного браузера [3]

Источники:

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Picornaviridae

[2] http://www.ncbi.nlm.nih.gov/protein/328963089

[3] http://www.ncbi.nlm.nih.gov

[4] Статья в русской википедии