Haben DNA-Viren ihre eigene DNA-abhängige DNA-Polymerase?

Es gibt eine Ausnahme von der Regel, dass alle DNA-Viren zum Zellkern gelangen müssen, um sich zu replizieren. Pockenviren müssen nicht in den Zellkern gelangen, da sie Proteine ​​aus ihrer eigenen DNA-abhängigen RNA -Polymerase herstellen können.

Das ist gut. Aber wie stellen sie dann neue DNA (für Tochtervirionen) her? Haben sie auch eine eigene DNA-abhängige DNA -Polymerase?

Also hier sind meine Fragen -

  1. Besitzt das Pockenvirus auch eine eigene DNA-abhängige DNA- Polymerase? Wenn ja, ist es einzigartig, dass es so ist?
  2. Wie sieht es mit anderen DNA-Viren aus? Die Regel, dass sie in den Wirtskern gelangen müssen – dient sie der Herstellung von Proteinen unter Verwendung der Wirts-DNA-abhängigen RNA -Polymerase oder der Replikation unter Verwendung der Wirts-DNA-abhängigen DNA -Polymerase? Oder für beide?
  3. Müssen alle anderen DNA-Viren in das Genom integriert werden, um sich replizieren zu können, und zwar zusammen mit der Zelle? Gibt es Fälle, in denen die Wirts-DNA-abhängige DNA- Polymerase zu anderen Zeiten als der S-Phase der Zelle exprimiert wird?
  4. Gibt es Viren, die sich im Zellkern vermehren, ohne in das Genom integriert zu werden?

Ich weiß, das sind viele Fragen! Hoffe jemand hilft.

Hinweis: Die Diskussion ist auf jene Viren beschränkt, die eukaryotische Zellen infizieren. Auch ohne Hep B (Hepadna-Virus).

Meine Vermutungen 1. ja. vielleicht nicht einzigartig. 2. sowohl für die Transkription als auch für die DNA-Synthese. 4. Adenoviren
Bitte vermeiden Sie es, mehrere Fragen in einem einzigen Beitrag zu stellen.

Antworten (1)

Wahrscheinlich werde ich nicht alle Ihre Fragen zufriedenstellend beantworten können, aber beginnen wir mit einer nach der anderen.

  1. Does the pox virus also have its own DNA-dependant-DNA-polymerase?

Ja. Siehe diesen Artikel aus Wikipedia:

Die Replikation des Pockenvirus ist für ein Virus mit doppelsträngigem DNA-Genom (dsDNA) ungewöhnlich, da es im Zytoplasma stattfindet, obwohl dies typisch für andere große DNA-Viren ist. Das Pockenvirus codiert seine eigene Maschinerie zur Genomtranskription, eine DNA-abhängige RNA-Polymerase, die die Replikation im Zytoplasma ermöglicht. Die meisten dsDNA-Viren benötigen die DNA-abhängige RNA-Polymerase der Wirtszelle, um die Transkription durchzuführen. Diese Wirts-DNA befindet sich im Zellkern, weshalb die meisten dsDNA-Viren einen Teil ihres Infektionszyklus im Zellkern der Wirtszelle durchführen.

  1. If yes, is it unique in having so?

Nicht wirklich. Das Hepatitis-B -Virus hat auch seine eigene DNA-Polymerase. Und es gibt auch das klassische Beispiel der Retroviren: Sie haben eine RNA-abhängige DNA-Polymerase (aber ja, Sie können es nicht in Betracht ziehen, da es keine DNA-abhängige DNA-Polymerase ist). Siehe diesen Wikipedia-Artikel:

Einige Viren codieren auch spezielle DNA-Polymerasen, wie z. B. die DNA-Polymerase des Hepatitis-B-Virus. Diese können virale DNA durch eine Vielzahl von Mechanismen selektiv replizieren. Retroviren codieren eine ungewöhnliche DNA-Polymerase namens Reverse Transkriptase, die eine RNA-abhängige DNA-Polymerase (RdDp) ist. Es polymerisiert DNA aus einer RNA-Matrize.

Ein weiteres Beispiel, wie von @David in den Kommentaren erwähnt, ist das Herpes-simplex-Virus ( HSV ), das eine Reihe eigener Enzyme für die DNA-Replikation selbst enthält. Siehe diesen Artikel:

Das Herpes-simplex-Virus (HSV) kodiert sieben Proteine, die für die virale DNA-Synthese notwendig sind – UL9 (origin-binding protein), ICP8 (einzelsträngige DNA [ssDNA]-bindendes Protein), UL30 / UL42 (Polymerase) und UL5 / UL8 / UL52 (Helikase/Primase).

  1. The rule that they need to get into the host nucleus - is it for making protein using the host DNA-dependant-RNA-polymerase or for replication using the host DNA-dependant-DNA-polymerase? Or for both?

Ähm, beides. Viren (allgemein; es kann Ausnahmen geben) müssen den Kern des Wirts erreichen, um sich zu replizieren und ihre DNA zu transkribieren. Siehe diesen Artikel (Hervorhebung von mir):

Die meisten DNA-Viren replizieren im Zellkern, wo zelluläre Replikations- und Transkriptionsproteine ​​lokalisiert sind. Nach der Infektion wird das Nukleokapsid von DNA-Viren daher normalerweise in den Kern transportiert, wo es zur Enthüllung kommt. Eine Ausnahme bilden Pockenviren, die sich im Zytoplasma infizierter Zellen replizieren.

Die erste Stufe im viralen Replikationszyklus ist die Expression der viralen frühen Gene. Die Transkription dieser Gene erfolgt unter Verwendung von zellulärer RNA-Polymerase II und zellulären Transkriptionsfaktoren. Diese Proteine ​​binden an die virale DNA in Regionen, die als frühe Promotoren/Enhancer bezeichnet werden, und fördern die Synthese der frühen Prä-mRNAs.

Sobald die viralen frühen Gene exprimiert wurden und die Zellen induziert wurden, in die S-Phase einzutreten, wird virale DNA repliziert. Dies geschieht im Zellkern infizierter Zellen und führt zu neuen Virusgenomen. Im Kern einer lytisch infizierten Zelle können viele Hunderte oder Tausende neuer Virusgenome produziert werden.

  1. Are there instances where the host DNA-dependant-DNA-polymerase is expressed at times other than the cell's S-phase?

Ich denke, es wurde bereits in Ihrer 2. Frage beantwortet . Nein, und die Ausnahme ist das Pockenvirus selbst. Siehe noch einmal denselben Artikel (Hervorhebung von mir):

Die meisten DNA-Viren replizieren im Zellkern, wo zelluläre Replikations- und Transkriptionsproteine ​​lokalisiert sind. Eine Ausnahme bilden Pockenviren, die sich im Zytoplasma infizierter Zellen vermehren .

  1. Are there viruses that replicate inside the cell's nucleus without being integrated into the genome?

Warte ab! Es gibt einen Unterschied zwischen dem Aufenthalt im Kern der Wirtszelle und der Integration in das Wirtsgenom . Die Integration des viralen Genoms in das Wirtsgenom erfordert ein spezielles Enzym namens Integrase , und DNA-Viren haben keine Integrase, weil sie sie nicht brauchen. Ihre Frage kann also ein wenig geändert werden in Are there viruses which replicate inside the cell's nucleus by getting integrated into the genome?Jetzt konnte ich nur ein solches Beispiel finden, dh Ectocarpus siliculosus Virus (EsV).

Das Ectocarpus-siliculosus-Virus-1 (EsV-1) ist ein lysogenes dsDNA-Virus, das zur Superfamilie der nukleozytoplasmatischen großen DNA-Viren (NCLDV) gehört, die Ectocarpus siliculosus , eine marine fadenförmige Braunalge, infizieren ... die Genome von EsV-1 und FirrV-1 codieren eine große mutmaßliche Integrase/Rekombinase, für die kein Gegenstück in aktuellen Proteindatenbanken existiert. Nur die Tyr-Rekombinase-Domäne am Carboxy-Terminus dieses Enzyms ist Phagen-Integrasen ähnlich. Daher könnte dieses Enzym an der Integration und/oder Rekombination der integrierten viralen Fragmente beteiligt sein.

EsV-I

Verweise:

  1. Pockenvirus

  2. Hepatitis-B-Virus-DNA-Polymerase

  3. Herpes Simplex Virus

  4. Herpes-Simplex-Viren: Mechanismen der DNA-Replikation

  5. Wikigenes: UL9 , ICP8 , UL30 , UL42 , UL5 , UL8 , UL52

  6. Umgekehrte Transkriptase

  7. Virale Lebenszyklen in Zellen

  8. Integration

  9. Ectocarpus siliculosus Virus-I

Vielleicht möchten Sie Ihrer Antwort Herpesviren hinzufügen. Unter cshperspectives.cshlp.org/content/4/9/a013011.full gibt es eine gute Open-Access-Übersicht, die alle viral codierten Proteine ​​berücksichtigt, die an der DNA-Replikation beteiligt sind . Unter ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4711277 gibt es auch eine ausführliche Übersicht über Polymerasen und virale Replikation
@david sicherlich kann ich noch viele weitere Beispiele hinzufügen (offensichtlich kennen wir noch nicht einmal alle), aber der Zweck war nur, OP zu sagen, warum die Antwort ja oder nein ist, also sollten nur 1 oder 2 Beispiele angemessen sein. Trotzdem werde ich sie hinzufügen, danke :)
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