MedOnline Тренуватись онлайн

Лімфоцит уражений ретровірусом ВІЛ (СНІД). В цьому випадку напрямок потоку інформації в клітині буде:

Чому це правильна відповідь

У ВІЛ (ретровірус) первинним носієм генетичної інформації є РНК, а ключова особливість життєвого циклу — зворотна транскрипція: синтез ДНК на матриці вірусної РНК. Це є винятком із «класичної» центральної догми, бо в клітині з’являється додатковий напрямок потоку інформації РНК → ДНК. Саме тому уражений лімфоцит буде реалізовувати інформацію вірусу через етап утворення ДНК-копії, а вже потім — через транскрипцію та трансляцію. Механізм та послідовність подій такі: вірусна однониткова (+)РНК після проникнення в клітину використовується ферментом зворотна транскриптаза (RNA-dependent DNA polymerase) для синтезу комплементарної ДНК (cDNA). Далі формується дволанцюгова вірусна ДНК; цей процес потребує дезоксирибонуклеозидтрифосфатів як субстратів, а також іонів Mg2+ як кофактора полімеразної активності. Зворотна транскриптаза має також активність РНКази H, яка деградує РНК у РНК/ДНК-гібриді, що дає змогу добудувати другий ланцюг ДНК і отримати дволанцюгову ДНК-форму вірусного геному. Далі вірусна дволанцюгова ДНК інтегрується в геном клітини-господаря за участю інтегрази, утворюючи провірус. Після інтеграції клітинна РНК-полімераза II (яка в нормі транскрибує ДНК у ядрі) синтезує вірусні РНК-транскрипти: частина з них буде виконувати роль і-РНК для синтезу вірусних білків, а частина — стане геномною РНК для нових віріонів. Таким чином, після появи ДНК-проміжної форми вірус «підключає» стандартний клітинний шлях ДНК → і-РНК. На етапі трансляції і-РНК у цитозолі на рибосомах синтезуються вірусні поліпептиди, які потім дозрівають (зокрема, шляхом протеолітичного розщеплення вірусною протеазою) і формують структурні та ферментні білки вірусу. Регуляторно для вірусу критично, що після інтеграції провірус копіюється і транскрибується як частина клітинної ДНК; саме цим пояснюється хронічність інфекції та складність елімінації — клітина стає «фабрикою» вірусних РНК і білків. Отже, біохімічна ознака, яка однозначно відрізняє ретровірус від звичайних клітинних процесів, — наявність потоку інформації РНК → ДНК (зворотна транскрипція), після чого знову працюють класичні етапи ДНК → і-РНК → поліпептид. Саме це і відображає правильний варіант: РНК -> ДНК -> і-РНК -> поліпептид.

Чому інші варіанти не підходять

ДНК -> і-РНК -> поліпептид -> ДНК
ДНК -> і-РНК -> поліпептид відповідає нормальному потоку інформації в клітині, але додавання поліпептид -> ДНК є біохімічно некоректним: не існує механізму «зворотної трансляції», коли білок слугує матрицею для синтезу нуклеїнових кислот. У ретровірусів додатковий етап — саме РНК -> ДНК через зворотну транскриптазу, а не поліпептид -> ДНК, тому цей варіант принципово не відповідає механізму ВІЛ.
ДНК -> поліпептид -> і-РНК
Цей напрямок суперечить базовій центральній догмі: синтез поліпептиду відбувається лише з і-РНК на рибосомах, тобто і-РНК має передувати поліпептиду. Крім того, перетворення поліпептиду в і-РНК як матричний процес у клітині відсутнє. При ВІЛ ключова подія — РНК -> ДНК, а не обходження стадії і-РНК, тому варіант не може описувати інфікований лімфоцит.
і-РНК -> поліпептид -> ДНК
і-РНК -> поліпептид — це стандартна трансляція, але поліпептид -> ДНК є неможливим, бо білок не може бути матрицею для синтезу ДНК. Для ретровірусів характерна зворотна транскрипція з РНК у ДНК, а не будь-який шлях через білок. Тому цей варіант не відображає унікальний біохімічний механізм ВІЛ і не пояснює появу ДНК-проміжної форми з вірусної РНК.
Поліпептид -> РНК -> ДНК -> і-РНК
Поліпептид -> РНК не має біохімічного аналога: інформація не копіюється з білка в нуклеїнові кислоти. Хоча фрагмент РНК -> ДНК -> і-РНК нагадує частину ретровірусного циклу, додавання «поліпептид -> РНК» робить весь ланцюг неправильним. У ВІЛ стартовою матрицею є вірусна РНК, а не поліпептид, тому цей варіант не відповідає умові задачі.

Це одне питання з бази КРОК

У КРОК-хабі ці ж питання можна проходити з підрахунком результату, з роботою над помилками, статистикою за темами й системами, архівом і схожими тестами.

Схожі питання — Реплікація, транскрипція, трансляція