Regulation of Gene Expression in Animal Viruses

ویروس‌ها که انگل‌های اجباری سلول‌های میزبان خود هستند، صرف نظر از اینکه عفونت منجر به مرگ سلولی شود یا به حالت ماندگاری، به مقدار زیادی از اجزای سلولی برای تکثیر خود متکی هستند. ویروس های حیوانی مدل های نسبتا ساده ای را برای مطالعه زیست شناسی مولکولی تکثیر ژنوم و بیان ژن در اختیار دانشمندان قرار می دهند. در حالی که ویروس ها به طور کلی از مسیرهای بیوسنتز ماکرومولکولی مشترک برای سلول میزبان استفاده می کنند، آنها توانایی حیله گری در اتخاذ مکانیسم های غیرمعمول بیان ژن و تکثیر ژن را دارند، مشروط بر اینکه این مسیرهای ویژه مزیتی در رقابت برای منابع سلولی ارائه دهند. هر گونه مطالعه در مورد بیان و تکثیر ژن ویروسی احتمالاً به بینش جدیدی در متابولیسم سلولی منجر می شود. اکتشافات عناصر تنظیمی با اثر سیس در رونویسی، پدیده پیوند pre mRNA، و شروع ترجمه وابسته به کلاه و مستقل از کلاه ممکن است به عنوان مثال ذکر شوند. علاوه بر این، ژنوم ویروس های حیوانی حاوی عناصر و پروتئین هایی هستند که برای طراحی ناقل هایی برای شبیه سازی ژن و بیان در سلول های پستانداران بسیار مفید هستند. جدای از علاقه اولیه به زیست شناسی، ویروس ها البته به دلیل پاتوژن بودن آنها شهرت پیدا کرده اند. ویروس های حیوانی انسانی ممکن است باعث ایجاد بیماری های مختلف از کشنده (ایدز) تا خوش خیم (سرماخوردگی) شوند. همه مطالعات روی ویروس های حیوانی به طور بالقوه منجر به توسعه ابزارهایی برای کنترل آنها می شود، چه از طریق پیشگیری از طریق ایمن سازی یا درمان با داروهای ضد ویروسی. در نهایت، ویروس‌ها معرف‌های بسیار ارزشمندی را در زیست‌شناسی مولکولی به‌عنوان مثال، ناقل ویروس واکسینیا برای بیان ژن‌های خارجی تولید کرده‌اند.

Viruses, being obligatory parasites of their host cells, rely on a vast supply of cellular components for their replication, regardless of whether infection leads to cell death or to the state of persistence. Animal viruses are providing scientists with relatively simple models to study the molecular biology of genome replication and gene expression. Whereas viruses use, in general, pathways of macromolecular biosynthesis common to the host cell, they have a cunning ability to adopt unusual mechanisms of gene expression and gene replication, provided these special pathways offer an advantage in competition for cellular resources. Any study of viral gene expression and replication is likely to lead also to new insights in cellular metabolism. The discoveries of cis-acting regulatory elements in transcription, the phenomenon of splicing of pre­ mRNA, and cap-dependent and cap-independent initiation of translation may be cited as examples. In addition, animal virus genomes contain elements and encode proteins that are very useful for the design of vectors for gene cloning and expression in mammalian cells. Apart from the basic interest in their biology, viruses have gained notoriety, of course, because they are pathogens. Human animal viruses may cause diseases ranging from the deadly (AIDS) to the benign (common cold). All studies on animal viruses potentially lead to the development of tools for their control, be it through prevention by immunization or treatment with antiviral drugs. Finally, viruses have yielded invaluable reagents in molecular biology as, for example, the vaccinia virus vector for the expression of foreign genes.