Генетические и негенетические взаимодействия вирусов

Как в естественных, так и в экспериментальных условиях одна клетка может быть заражена не одним, а несколькими ви­русами. В процессе такой смешанной инфекции могут быть раз­личные формы взаимодействия как между вирусными геномами, так и между продуктами генов. При взаимодействии геномов могут наблюдаться такие формы генетических воздействий, как множественная реактивация, рекомбинация, пересортировка ге­нов, кросс-реактивация, гетерозиготность.

При взаимодействии на уровне продуктов генов могут иметь место негенетические взаимодействия: комплементация, интер­ференция, фенотипическое смешивание и др.

Рекомбинация. Возможен обмен как полными генами (меж­генная рекомбинация), так и участками одного и того же гена (внутригенная рекомбинация). Образующийся вирус - рекомбинант обладает свойствами, унаследованными от разных роди­телей.

Обычно рекомбинируемые и эксперименте штаммы микроор­ганизмов, в том числе вирусов, обладают характерными, легко регистрируемыми признаками, именуемыми генетическими мар­керами. Например, были получены рекомбинанты между виру­сами полиомиелита, обладающие повышенной устойчивостью и повышенной чувствительностью к гуанидину, разной нейровирулентностью, чувствительностью к ингибиторам сывороток животных и т, п. Для получения рекомбинантов используют штаммы, содержащие два или большее число маркеров.

Тест рекомбинации применяют для генетических исследова­ний вирусов. С его помощью возможно построение генетиче­ских карт вирусов, в которых определяется, в каких участках генома произошли мутации, а также в условных единицах из­меряется расстояние между разными мутациями.

Рекомбинанты вирусов позвоночных удается получить толь­ко при скрещивании близких по свойствам вирусов, принадле­жащих к одному роду. Частота возникновения их широко варьи­рует и существенно зависит от используемой биологической системы (клетки, вирус), а также от того, какое наследственное свойство стремятся рекомбинировать. Рекомбинация с высокой частотой наблюдается у РНК-содержащих вирусов (ортомиксо-, рео-, онкорнавнрусов) и у всех ДНК-содержащих вирусов, геном которых представлен двуспиральной ДНК.

В экспериментальных условиях гибридные (рекомбинантные) формы можно получить одним из четырех способов:

I) при совместном культивировании двух жизнеспособных вирусов при введении их в организм или культуру клеток одновременно или в разное время;

2) если в чувствительную систему вводят жи­вой и инактивированный (нагреванием или УФ-лучами) вирус;

3) при совместном культивировании вируса и вирусной нуклеи­новой кислоты, выделенной из другого штамма;

4) в случаях одновременного введения в культуру клеток разных нуклеино­вых кислот, соответствующих двум разновидностям вирусов.

Примером, характеризующим первый способ эксперимен­тальной гибридизации, является опыт Бернета и сотр. по сов­местному культивированию в мозгу мышей нейротропного (N_ws) и пневмотропного (MEL) штаммов вируса гриппа типа А, ко­торые отличались между собой не только нейровирулентностью, но и антигенными и другими свойствами. В результате одно­временной репродукции из популяции потомства удалось селек­ционировать методом предельных разведений гибриды, антигенно сходные с пневмотропным штаммом, но обладающие раз­ной степенью нейровирулентности для мышей, заражаемых в мозг. Аналогичные гибридные формы возникают при одновре­менном культивировании этих же штаммов в куриных эмб­рионах.

Более демонстративно гибридизация у вирусов проявляется при совместном культивировании инак­тивированного (УФ-лучами или прогреванием) и живого вируса гриппа. Гибриды совмещали приз­наки того и другого вируса, при­чем они могли возникать как при одновременном введении, так и в случаях раздельного введения вна­чале инактивированного, а вслед за ним (через 2—3 дня) живого вируса (рис. 1). При гибридиза­ции инактивированного УФ-лучами вируса гриппа типа А, образующе­го бляшки на культуре куриных фибробластов, с инфекционным вирусом гриппа того же типа, не обладавшим такой способностью, были получены бляшкообразуюшие рекомбинации. Введение инактивированного вируса, как правило, предшествовало заражению живым вирусом. В попу­ляции первого поколения могут быть исходные штаммы вируса гриппа А и А2, а также гибриды с антигенными свойствами ви­руса гриппа А2 или полиантигенные варианты (АА2), резис­тентные к ингибиторам нормальной лошадиной сыворотки.

А-инактивированный А2-живой

Рис. 1. Схема процессов рекомбинации вирусов гриппа при инфекции клеток инактивированным и живым вирусами.

Путем рекомбинации можно передавать ряд признаков; гем-агглютинирующую (склеивание и выпадение в осадок эритроцитов) активность, ингибиторе- и терморезистентность, патогенность для мышей, активность размножения в куриных эмбрионах, ферментативную, иммуногенную активность. Одни признаки (такие, как ингибиторорезистентность, гемагглютинирующая активность, инфекционность и иммунологическая активность) передаются регулярно, другие (терморезистентность, патогенность, ферментативная ак­тивность и ингибиторочувствительность) — нерегулярно.

При совместном культивировании инактивированного и жи­вого вируса передача некоторых признаков носит коррелятив­ный характер, а именно -приобретение одного свойства влечет за собой одновременное появление другого. Так, вместе с при­обретением ингибиторорезистентности наблюдалось значитель­ное усиление активности размножения вируса в куриных эмб­рионах и патогенности для белых мышей.

Установлена также возможность передачи ряда генетичес­ких признаков у вирусов гриппа человека как путем гибриди­зации вирусной РНК с инфекционным вирусом, так и путем гибридизации рибонуклеиновых кислот вирусов гриппа А и А2.

Между аденовирусами человека и паповавирусом обезьяи (SV40) удалось получить недефектные гибриды. Доказана воз­можность возникновения рекомбинантов между вирусами грип­па животных и человека не только в опытах in vitro, но и в организме животных, что имеет прямое отношение к объясне­нию причин возникновений эпидемий гриппа. Рекомбинация на­блюдалась у вирусов ящура и реовирусов. Доказана рекомби­нация у вирусов полиомиелита типа 1 и ящура (между подтиповыми штаммами). Получен гибрид в результате рекомбинации между вирусами гриппа А—лошадиным 1/56 и человеческим А2. Рекомбинант содержал гемагглютинин лошадиного вируса и нейраминидазу человеческого штамма. Имеется много фак­тов, свидетельствующих о возможности рекомбинации вирусов гриппа в природе особым образом—обменом фрагментами.

В группе пикорнавирусов рекомбинация подробно исследо­валась у вируса полиомиелита. У него недавно впервые построе­на количественная (аддитивная) генетическая карта ряда ts-мутантов (ts – маркер температурочувствительности). У данного вируса наблюдается группирование генов: два ранних гена локализуются по соседству, а поздние гены в другом районе карты.

Гибридизация ДНК-вирусов была впервые проведена с ви­русами оспы кролика и осповакцины. Гибридизация лучше удается между близкими видами и разновидностями, чем между далекими видами, и совсем не удавалось получить гибриды при скрещивании оспен­ных вирусов с вирусами других семейств: герпеса, гриппа, по­лиомиелита, ящура и др.

Гибридизация (рекомбинация) свойственна всем вирусам, однако в ее обнаружении имеются определенные трудности. Она может быть обнаружена лишь в том случае, если два роди­тельских вируса имеют различные легко выявляемые генетиче­ские маркеры. Для этой цели используют маркеры генетические (мутации), физические (родители имеют разную плотность или радиоактивность) и маркирование с помощью модификации, индуцированной хозяином.

Второе условие, необходимое для проведения рекомбинации и ее обнаружения,— обязательное проникновение в клетку обо­их вирусов, участвующих в рекомбинации. Для этого исполь­зуют высокие множественности заражения двумя родительски­ми типами, которые берут обычно в равных количествах. Кон­кретная методика проведения рекомбинации вирусов зависит а каждом случае от их типа. Длительность рекомбинация определяется длительностью цикла развития вируса, температурой (оптимальной температурой развития двух вирусных компонен­тов), выбором клеточной системы — возможностью одновремен­ного развития в ней обоих вирусов без подавления механизма­ми клетки-хозяина и без влияния на потомство, что может иска­зить результаты рекомбинации.

Рекомбинация вирусов может быть причиной появления опу­холевых антигенов Т. Так, аденовирус типа 7, культивирован­ный совместно с вирусом SV40, вызывает у новорожденных хомяков образование опухолей, в которых обнаруживаются два антигена Т, соответствующих двум указанным вирусам. Было высказано предположение, что между вирусами Ad7 и SV40 происходят генетические взаимодействия, в результате ко­торых возникает гибридный штамм Ad7, обладающий свойства­ми обоих вирусов. Аналогичный феномен был установлен и у дефектного вируса саркомы Рауса (штамма Бриан). Этот ви­рус сам не может индуцировать синтез протеиновой оболочки и зависит от вируса-помощника одного из вирусов лейкоза птиц, который обеспечивает вирусный геном саркомы Рауса суперкапсидом.

За последние годы значительно расширились возможности внутривидовой и межвидовой рекомбинации вирусов. Установ­лена возможность наследственной передачи вирусу истинной чумы птиц (гриппа птиц А1) резистентное к амантадину пу­тем межвидовой рекомбинации с устойчивым к этому агенту вирусом гриппа А0.

Виды и механизмы рекомбинации. Сейчас различают три вида рекомби­нации.

Первый — общая рекомбинация, которая происходит между гомологич­ными последовательностями. Например, между геномами разных серотипов одного и того же вируса.

Второй — сайтспецифическая рекомбинация, которая происходит между молекулами нуклеиновых кислот, имеющих ограниченное структурное сходст­во, т. е. имеющими гомологичные последовательности только на коротких участках молекулы. Процессы интеграции одного генома в другой (например, интеграция ретровирусного генома в геном клетки, профага — в бактериаль­ную хромосому, фага — в плазмиду, вирусного генома — в вирусный геном) можно рассматривать как частный случай рекомбинации этого типа.

Третий — незаконная рекомбинация, которая происходит между молеку­лами, не имеющими каких-либо сходных последовательностей нуклеотидов. Например, между геномами иридо- и поксвирусов.

Во всех трех случаях под рекомбинацией понимают симметричный или асимметричный обмен участками между молекулами нуклеиновых кислот.

Общая рекомбинация происходит обычно в процессе синтеза нуклеиновых кислот. При этом последовательность событий такова. Расплетаются цепи двух молекул нуклеиновых кислот — двуспиральной ДНК (или двуспиральной репликативной формы РНК). Происходит замыкание водородных связей меж­ду комплементарными последовательностями двух цепей, принадлежащих раз­ным молекулам. Таким образом, формируется фигура рекомбинационного кре­ста (структура Холидея). Зона замыкания водородных связей между цепями разных молекул называется гетеродуплексом. У Е. coli с гетеродуплексом свя­зывается белок, именуемый RecA, который является полифункциональным ферментом. Он вовлечен в процесс рекомбинации и SOS-репарации.

RecA расплетает двойные спирали рекомбинирующих молекул и способ­ствует гетероспариванию оснований, раздвигая таким образом структуру Хо­лидея в обе стороны от места начала гетеродуплекса. Затем АТФ-зависимая эндонуклеаза, кодируемая генами гесВ и гесС, вносит односпиральные разры­вы, разделяя молекулы, обменявшиеся участками. Лигазы воссоединяют раз­рывы, и рекомбинировавшие молекулы расходятся. Такова модель рекомбина­ции, именуемая моделью Холидея, которая реализуется у вирусов эукариотов, нуклеиновые кислоты которых репродуцируются в клеточном ядре, фагов и бактерий. В этом случае происходит симметричный обмен фрагментами (на­пример, одним и тем же геном).

Однако обмен может быть и несимметричным. Такой обмен называют ре­комбинацией по модели Мезельсона — Рэддинга. В этом случае процесс начи­нается с внесения эндонуклеазой односпирального разрыва в одну из реком­бинирующих молекул. Затем происходит разрыв водородных связей с 3'-конца от места односпирального разрыва, и таким образом формируется односпиральный фрагмент, 5'-конец которого свободен, а 3'-находится в составе одной из рекомбинирующих молекул, именуемой донорской молекулой. В молекуле второго партнера по рекомбинации происходит расплетание двойной спирали с образованием двух односпиральных петель. В зоне комплементарности про­исходит спаривание 5'-конца цепи одной из рекомбинирующих молекул с од­ной из односпиральных петель другой молекулы. Далее зона замыкания во­дородных связей в гетеродуплексе расширяется, затем односпиральный уча­сток донорской молекулы разрезается нуклеазой, специфичной в отношении односпиральной нуклеиновой кислоты. В результате донорская молекула утра­чивает участок одной из цепей нуклеиновой кислоты, который затем восста­навливается полимеразой на матрице второй цепи. Акцепторная молекула при­обретает участок «чужой» молекулы, который находится в составе двойной спирали, а соответствующий «свой» участок связан с ней в виде односпираль­ной петли, которая гидролизуется нуклеазами. Процесс завершают лигазы, ликвидирующие в обеих молекулах односпиральные разрывы, и система репа­рации, «отыскивающая» и ликвидирующая неправильно спаренные нуклеотиды, В этом случае происходит асимметричный обмен фрагментами, в результате которого информация донорской молекулы входит в состав донорской и акцеп­торной молекулы, а информация акцепторной молекулы утрачивается. Такой механизм обнаружен пока только у эукариотнческих клеток и репродуцирую­щихся в них вирусов.

Сайтспецифическая рекомбинация изучена гораздо менее подробно. Практически все данные о ней получены на примере транспозонов, ретрови-русов и профагов. Известно, что при сайтспецифической рекомбинации обмен происходит асимметрично и начинается с зоны, содержащей два коротких взаимокомплементарных участка молекулы акцептора и молекулы донора. Причем в молекуле-акцепторе эти участки непосредственно соседствуют друг с другом, а в молекуле-доноре расположены на концах передаваемого в ходе рекомбинации участка. Процесс начинается с расплетания обеих молекул. За­тем замыкаются водородные связи в зоне комплементарности. В результате образуется структура, состоящая из односпиральной петли молекулы-акцепто­ра и соединенной с ней кольцевой петли участка молекулы-донора. Эта коль­цевая петля может быть ковалентно замкнутой и включать весь геном, как это имеет место у профагов. Затем в петлю внутри сайта вносится односпи­ральный разрыв, и участок донорской молекулы оказывается соединенным с концами разрезанной молекулы-акцептора водородными связями. Односпираль­ные участки молекулы-акцептора спариваются водородными связями со второй цепью, а участок акцептора на ней образует петлю. На матрице этой петли полимеразы достраивают комплементарный участок, после чего акцепторная молекула, став двуспиральной, несет информацию молекулы-донора и, в от­личие от случая в модели Мезельсона — Рэддинга, не утрачивает своих после­довательностей нуклеотидов. Однако информация, кодируемая сайтом, и ко­торый произошла встройка, может утратиться или изменить смысл.

Незаконная рекомбинация происходит только при внесении в обе реком-бинирующие молекулы двуспиральных разрывов с последующим перекрестным замыканием этих разрывов. Ферментативные механизмы процесса изучены слабо, но можно предположить, что большую роль здесь играет действие эн-донуклеаз, разрезающих нуклеиновые кислоты с образованием липких концов (липкие концы образуются в результате разрезания двуспиральных молекул в разных точках каждой из цепей, отстоящих друг от друга на 3—5 нуклео­тидов) .

Например:

Такие липкие концы склонны к самопроизвольному замыканию путем об­разования водородных связей, и, если замыкание произошло между липкими Концами двух разных молекул, а оставшиеся односпиральные разрывы были ликвидированы лигазами, это будет означать, что произошла незаконная ре­комбинация.

Множественная реактивация. Вирусная инфекция может возникнуть при заражении клетки несколькими вирионами с по­врежденными геномами вследствие того, что функцию повреж­денного гена может выполнять вирус, у которого этот ген не поврежден. Этот феномен был вначале обнаружен на бактерио­фагах и получил название множественной реактивации. В осно­ве ее лежит кооперативный процесс, при котором вирионы с поражением разовых генов дополняют друг друга путем гене­тической рекомбинации, в результате чего репродуцируется ис­ходный неповрежденный вирус.

Эффективность множественной реактивации зависит от мно­гих причин: степени повреждения генома вирионов, числа про­никших в клетку вирионов, концентрации их в определенных участках клетки, аутоинтерференции поврежденных вирионов. Для множественной реактивации важное значение имеет рас­стояние между вирионами с поврежденными геномами внутри клетки. Обработка ви­рионов двухвалентными иона­ми металлов, ведущая к их агрегации, усиливает множе­ственную реактивацию.

При множественной реак­тивации помимо количества инактивированных

Рис. 2. Феномен множественной ре­активация

вирусных геномов в клетке большое значе­ние имеет характер культур клеток.

Пересортировка генов. Вариантом рекомбинации является феномен, получивший название пересортировки генов. Она на­блюдается при генетических взаимодействиях между вирусами, имеющими сегментированный геном. Чаще всего это происхо­дит с вирусами гриппа А (утка, человек). Образующиеся при этом гибридные формы вирусов называют реассортантами. Ре-ассортанты вирусов гриппа получают при совместном культиви­ровании вирусов с разными генами гемагглютинина и нейраминидазы. В этом случае из общего потомства путем нейтра­лизации соответствующих антигенов можно выделить интересу­ющие исследователя варианты.

Существуют определенные группировки (констелляции, или созвездия) генов, которые в данной системе клеток более стой­ки, и данный вирус более жизнеспособен.

Сходные процессы пересортировки генов имеют место у ви­русов гриппа типов А, В и С и у других вирусов с фрагмен­тарным геномом у бунья-, арена- (односпиральные РНК) и реовирусов (ротавирусов) (двуспиральная РНК). Однако эти про­цессы не столь интенсивны и доступны изучению, как у вирусов гриппа.

Гетерозиготность. Это — феномен, заключающийся в том, что при одновременной репродукции, а клетке нескольких час­тиц вирусов, различающихся по наследственным свойствам, могут образовываться вирионы, содержащие полный геном одного родительского штамма и, кроме того, часть генома (или пол­ный геном) другого вируса (диплоидные или полиплоидные ви­рионы). Хотя такого рода объединение генетического материала в одной вирусной частице не наследуется, оно позволяет тако­му вириону дать потомство, в котором будет содержаться часть вирусных частиц со свойствами одного, а часть — другого ро­дителя.

Вирусные частицы, дающие описанный феномен, получили название гетерозигот в отличие от обычных гомозиготных час­тиц, все потомство которых обладает одинаковыми свойствами. Механизм возникновения гетерозиготных штаммов изучен на бактериофагах.

Было показано, что в случае нагревания ДНК при температуре, близкой к 100°С, двойная ее спи­раль диссоциирует на две цепочки, которые при последующем медлен­ном охлаждении могут вновь со­единяться, и если в растворе при­сутствуют молекулы двух различ­ных типов ДНК, то может про­изойти взаимообмен цепочками нуклеиновых кислот и образова­ние смешанных молекул ДНК со свойствами, которые характерны для каждого из исходных вирусов. Как образуются гетерезиготные формы у вирусов, содержащих односпиральную РНК, не ясно.

Транскапсидация. Этот феномен наблюдается при одновременном выращивании в клетках аденовируса и обезьяньего вируса SV40. Неспособ­ность аденовирусов человека самостоятельно размножаться в культуре клеток почки обезьяны объясняется незавершенностью последней стадии их репродукции. В инфицированных клетках обезьян аденовирус вызывает синтез иРНК, вирусспецифической ДНК и вирусспецифического опухолевого антигена, но не способен индуцировать синтез вирусных белков, из которых по­строен капсид аденовируса. В силу этого дефекта полноценный инфекционный аденовирус не формируется. При культивировании обоих вирусов, дефектных по репродукции в клетках обезь­ян, появляются вирионы с антигенными свойствами аденовиру­сов и вызывающие образование опухолей, в которых находят как антигены аденовируса А7, так и SV40. Такие гибриды — аденовирус, в капсиде которого содержится геном вируса SV40, сцепленный с геномом аденовируса (рис. 2), свидетельствующий о генетическом взаимодействии разных видов вирусов.

Рис. 2. Транскапсидация

Кросс-реактивация (спасение маркера). Одним термином обозначались два разных явления: реактивация инактивированного генома неинактивированным и взаимная реактивация двух инактивированных геномов. Второе явление лишь условно от­личается от множественной реактивации. Это отличие сводится лишь к тому, что при множест­венной реактивации использу­ют один и тот же вирус с не­маркированным геномом, а при кросс-реактивации — обычно два штамма вируса с геномами, маркированными по-разному. Чтобы ликвидировать эту пута­ницу, по предложению Адаме, с начала шестидесятых годов значение этих терминов разде­лено: модель Лурия называется «спасение маркера»; модель Апплеби — «кросс-реактивация», а появление полноценного потом­ства после заражения клетки немаркированным вирусом с частично инактивированным гено­мом — «множественная реактивация».

Кросс-реактивация — феномен, сходный с множественной ре­активацией, однако один из участвующих вирусов используют в нативном виде, а другой — инактивируют путем частичного разрушения генетического материала (УФ-облучением, слабым нагреванием). В этом случае сохраняются нативные не разру­шенные участки нуклеиновой кислоты инактивированного виру­са, в результате чего могут возникать рекомбинанты, обладаю­щие свойством обоих использованных в опыте штаммов. Этот тип рекомбинации хорошо изучен в опытах с фагами и получил название кросс-реактивации, т.е. реактивации при скрещива­нии. При кросс-реактиващии рекомбинантные формы получить гораздо легче, чем при скрещивании двух нативных вирусов.

Кросс-реактивация имеет место в тех случаях, когда инактивированный геном вводится в клетку до введения интактного генома или при их одновременном введении. Причем в литера­туре описана кросс-реактивация при введении инактивирован­ного генома не только за 24—48 ч, но и за 56—72 ч до введе­ния интактного генома.

Негенетические взаимодействия вирусов. Они включают яв­ления фенотипического смешивания, негенетическую реактива­цию, комплементацию, стимуляцию и интерференцию.

Фенотипическое смешивание наблюдается при од­новременной репродукции двух генетически различных вирусов и проявляется образованием вирионов с генотипом одного из исходных штаммов, но обладающих антигенными свойствами обоих вирусов. Фенотипически смешанные формы нейтрализу­ются сыворотками против обоих исходных штаммов, так как в оболочке полученных вирусов появляются структурные белки

Рис. 3. Фенотипическое смешива­ние

обоих родительских штаммов. Такие вирионы воспроизводят в первом поколении признаки то­го штамма, нуклеиновую кисло­ту которого они содержат (рис. 3). При фенотипическом сме­шивании объединяются только структурные белки вирусов, ге­нетического же взаимодействия между их нуклеиновыми кислотами не происходит. Явление фенотипического смешивания наблюдали у фагов Т2 и Т4.

Негенетическая реактивация. Наиболее широко изучена она у вирусов группы оспы. При данном явлении инактивированный вирус (А) в результате денатурации структурных белков приобретает способность размножаться благодаря ак­тивности фермента («раздевающего» энзима) другого родствен­ного вируса (Б) (рис. 4). Реактиватором может быть не толь­ко жизнеспособный вирус Б, но и вирус В, ДНК которого по­вреждена и лишена репликативной функции. Введение «разде­вающего» белка (депротеинизирующего фермента) в культуру клеток, инфицированную инактивированным вирусом, ведет к полному освобождению ДНК вирионов инактивированного ви­руса и запускает полноценный цикл репродукции.

Комплементация наблюдается в тех случаях, когда при мутации в геноме вируса возникают повреждения и он

Рис. 4. Негенетическая реактива­ция Рис. 5.

Комплементация лишается способности самостоятельной репродукции. Но если в клетку проникают два дефектных штамма, у одного из которых повреждения локализованы в гене, ответственном за синтез, например раннего белка (РНК-полимеразы), а у другого — в гене, программирующем синтез структурного белка, то каждый из них может взаимно использовать фермент, синтез которого индуцируется другим штаммом. В результате такого синергиз­ма два дефектных вируса, не способных репродуцироваться по­одиночке, при двойной инфекции проходят полный цикл репро­дукции. При такой взаимной комплементации генотипы взаи­модействующих вирусов не изменяются, заимствуя лишь фер­мент, синтез которого индуцируется другим вирусом (рис. 5). Комплементация может быть односторонней и двусторонней. Двусторонняя комплементация заключается в репродукции обо­их партнеров, каждый из которых не способен к самостоятель­ной репродукции. При односторонней комплементации один из партнеров обеспечивает другого необходимыми для его репро­дукции продуктами. Вирус, стимулирующий репродукцию дру­гого вируса, называется «вирус-помощник», а вирус, репроду­цирующийся только в присутствии помощника, называется «ви­рус-сателлит».

Комплементация широко распространена среди вирусов и встречается как между родственными, так и неродственными вирусами. Феномен тесно связан с дефектностью вирусов.

Поскольку в вирусной популяции помимо стандартных обыч­но присутствуют дефектные неинфекционные вирусные особи, в частности дефектные частицы, утратившие часть генетическо­го материала, комплементация имеет место в инфекционном цикле многих вирусов и заключается в том, что члены популя­ции снабжают друг друга продуктами генов, которые дефектны у партнеров (негенетическая реактивация). Такой дефектный вирус может использовать ферменты, индуцированные только вторым вирусом-помощником. Вообще к вирусам-помощникам относят та­кие вирусы, чья репродукция обеспечивает полную репликацию других вирусов, у которых при отсутствии в клетке соответ­ствующего вируса-помощника репродукция прерывается, не доходя до стадии образования вирусного потомства. Отличие комплементации от генетической рекомбинации заключается в отсутствии обмена генетическим материалом.

Комплементация встречается и у неродственных вирусов, принадлежащих к разным семействам. Одно из них, вирусы которого наиболее часто участвуют в комплементации,— семей­ство аденовирусов. В одних системах аденовирусы могут дей­ствовать как дефектные вирусы, в других — как помощники. Например, в культуре клеток почек макак-резусов аденовирусы могут репродуцироваться только в присутствии SV40, который является в данном случае вирусом-помощником. В других си­стемах сами аденовирусы действуют как вирусы-помощники, а вирусом-сателлитом является аденоассоциированный вирус, от­носящийся к семейству парвовирусов. Репродукция этого виру­са полностью зависит от комплементирующего действия адено­вирусов.

Возможна не только межцистронная, но и внутрицистронная комплементация в том случае, если один ген кодирует несколь­ко белков.