олнение 4-В). После включения вирусной ДНК в хромосому клетки-хозяина некоторые вирусные гены продолжают транскрибироваться. Другие находятся в неактивном состоянии, как в случае с фагом %. В редких случаях включение вирусной ДНК в геном клетки-хозяина приводит к трансформации клетки в опухолеподобное состояние. Связано ли это с действием специфических продуктов вирусных генов, с изменением фенотипического выражения генов хозяина или же с мутациями (как это имеет место при включении фага % в хромосому Е. coli), не известно. Ясно лишь, что свойства поверхностей трансформированных клеток при этом изменяются. Это в свою очередь приводит к уменьшению контактного ингибирования (гл. 1, разд. Д, 3, в), ив результате начинается глубокое прорастание трансформированных клеток. Таким образом, основная отличительная черта опухолей может быть обусловлена включением 'вирусной ДНК в геном нормальной клетки [234, 235].

5. Обратная транскриптаза

Необычайный интерес в последние годы вызвали РНК-содержащие онкогенные вирусы. Большинство исследователей, занимающиеся биохимической генетикой и функциями нуклеиновых кислот, считали, что ДНК образуется только за счет репликации других молекул ДНК. Если транскрибирование РНК с ДНК может протекать свободно, то обратный процесс, а именно образование ДНК на РНК-матрице, считался маловероятным. Большой неожиданностью поэтому оказалось обнаружение во многих онкогенных РНК-содержащих вирусах, и в том числе в вирусах, вызывающих у животных лейкоз, РНК-зависимой ДНК-полимеразы (т.е. обратной транскрилтазы). Этот фермент обнаруживается в зрелых вирусных частицах. Наиболее тщательно очищенный фермент вирусов миелобластоза птиц состоит из двух белковых субъединиц, имеющих мол. вес 110 000 и 70 000, и содержит два атома связанного Zn2+. Для функционирования фермента необходима короткая затравка и матричная цепь РНК- При этом сначала получается гибрид ДНК — РНК, из которого затем (вероятно, после гидролитического расщепления цепи РНК под действием РНКазы Н, разд. Д, 5, в) получается двухцепочечная ДНК. Таким образом, заражение РНК-содержащими вирусами, сопровождается образованием

ДНК, которая дальше может служить матрицей для образования других вирусных частиц. ДНК может включаться в ДНК клетки-хозяина, что может служить причиной появления опухолей ;[236—240].

Способность обратной транскриптазы копировать молекулы РНК имела важное значение для- получения цепей ДНК с теми же последовательностями, что и уникальные молекулы РНК (например, мРНК, синтезируемая в высокоспециализированных клетках типа предшественников эритроцитов, в которых образуется только один гемоглобин). Полученные таким способом ДНК-копии (иногда их называют кДНК) могут быть использованы в самых различных 'биохимических исследованиях. При соответствующих условиях ДНК-полимераза I также может точно копировать последовательность РНК {241].

3. Мутации» рак и генная инженерия

Одно из наиболее поразительных свойств живых существ — это высокая степень мутабильности генов. Вредные мутации уносят многие человеческие жизни в раннем возрасте. Считают, что очень высокая частота заболеваний раком у людей старшего возраста обусловлена в какой-то мере накоплением соматических мутаций. Многие мутации могут появляться в результате ошибок репликации ДНК, а также процессов репарации и рекомбинации. Скорость мутирования возрастает в присутствии химических мутагенов, под влиянием физических воздействий, таких, как, например, воздействие ультрафиолетовым излучением и рентгеновскими лучами, а также при случайном включении вирусной ДНК в хромосомы.

1. Химические мутагены [242—244]

Получить такие мутации, как замена GC-nap на АТ-пары, можно простым химическим способом, а именно обработав их азотистой кислотой (HN02), которая осуществляет дезаминирование аминогрупп до гидроксильных групп. При этом цитозин превращается в урацил, который спаривается уже не с G, а с А. Таким образом, происходит по существу простое замещение или транзиция (разд. Г, 1), Под влиянием азотистой кислоты аденин превращается в гипоксантин, который (подобно гуанину) имеет тенденцию спариваться не с Т, а с С. (Гуанин также можно превратить в ксантин, однако такая замена не оказывает, по-видимому, существенного влияния на спаривание.) Многие другие химические модификации оснований также мутагенны. Так, например, к атому углерода в шестом положении в пиримидинах может присоединяться гидроксиламин, обладающий слабыми мутагенными свойствами. К наиболее сильным мутагенам относятся алкилирующие агенты. Эти соединения независимо от того, действуют ли они по SNI- ИЛИ SN2-механизму, склонны избирательно взаимодействовать с атомом азота в седьмом положении гуаниновых остатков. В силу ряда причин алкилирование гуанина приводит к увеличению числа ошибок при спаривании1).

11 Появление положительного заряда в пуриновом кольце в результате метилирования атома азота в седьмом положении облегчает гидролиз N-гликозидной связи и апуринизацию. Однако этот процесс может приводит