dwuczęściowe Begomowirusy
DNA-a dwuczęściowych geminiwirusów koduje dwa białka (AV1 i AV2) w sensie wirionu i cztery białka (AC1–AC4) w sensie komplementarnym; DNA-B koduje po jednym białku każde (BV1 i BC1) odpowiednio w sensie wirionu i komplementarnym (rysunek 6.40 a). W MYMV DNA-a istnieją dwa transkrypty w sensie wirionu (Shivaprasad et al., 2005). Produkt z ORF AV1 jest tłumaczony z transkryptu zaczynającego się od pozycji 141, a dla AV2 z transkryptu zaczynającego się od pozycji 137 (Fig.40B). Ponieważ kodon inicjujący dla AV2 znajduje się w pozycji 141, tłumaczenie nie byłoby w stanie rozpocząć od krótszego transkryptu, ponieważ nie byłoby sekwencji lidera. Podobna sytuacja nieszczelnego skanowania dotyczy transkrypcji i translacji wirionu DNA-B MYMV z pominięciem nieszczelnego skanowania krótkiego ORF BV2 w celu translacji BV1.
transkrypcja komplementarna jest znacznie bardziej złożona i daje początek wielokrotnym nakładającym się RNA ze wspólnymi 3′-końcami, ale różniącymi się swoimi 5′-końcami. Trzy komplementarne-zmysłowe RNA z DNA TGMV-B przekładają się na białko BC1, podczas gdy te z DNA-a mają różne zdolności kodowania. Największy transkrypt, AC61 (transkrypty są oznaczone zgodnie z ich 5′-końcami, więc AC61 pochodzi z komplementarnej strony DNA-a, począwszy od nukleotydu 61), obejmującej całą lewą stronę DNA-a i jest jedynym RNA dającym pełnowymiarowe białko Rep (patrz rozdział 7, sekcja VIII, D, 4 dla białek Rep). AC2540 i AC2515 mogą wyrażać ORF AC4, a najmniejsze RNA (AC1935 i AC1629) określają odpowiednio AC2 od pierwszego ORF i AC3 od drugiego ORF (Hanley-Bowdoin et al., 2000; Shung et al., 2006). Promotor AC1629 zawiera zachowane miejsce wiązania białek jądrowych z tytoniu i Arabidopsis, które jest niezbędne do ekspresji AC2 i AC3 (Tu and Sunter, 2007). Jednak AC2 jest wyrażany tylko z transkryptu AC1629, podczas gdy AC3 jest wyrażany z obu transkryptów. Uważa się, że kodony inicjacji translacji AUG w obrębie 5′ UTR transkryptu AC1935 mogą regulować ekspresję tych produktów genowych (Shung and Sunter, 2009). MYMV DNA-a ma dwa główne transkrypty komplementarne-zmysłowe, jeden rozpoczynający się w pozycji 2649, która jest uważana za transkrypt bicistroniczny dla AC1 i AC4 i jeden w pozycjach 1649 lub 1646, który jest transkryptem bicistronicznym dla AC2 i AC3 (rysunek 6.40 B) (Shivaprasad et al., 2005). TGMV DNA-B ma trzy komplementarne transkrypty dla BC1 (rysunek 6.40 A) (Hanley-Bowdoin et al., 2000). MYMV BC1 jest tłumaczony ze spliced komplementarnego transkryptu zmysłu (rysunek 6.40 B) (Shivaprasad et al., 2005). Piąty przypuszczalny ORF (AC5) został zidentyfikowany w komplementarnym sensie DNA-a WmCSV i ToCMoV, ale nie znaleziono aktywności ani transkryptu dla niego (Kheyr-Pour et al., 2000; Fontelle et al., 2007).
istnieją charakterystyczne sekwencje promotorów eukariotycznej polimerazy RNA II we wspólnym regionie przed dwuczęściowymi mRNA begomowirusa w każdym z dwóch składników DNA (Hanley-Bowdoin i in., 2000; Shivaprasad et al., 2005). Ten region promotora jest dwukierunkowy. Transkrypcja każdego z RNA inicjuje 20-30 bp poniżej motywów skrzynki TATA, podczas gdy pozostałe mają sekwencje przypominające elementy inicjujące nakładające się na ich 5 ’ – końce. Promotory dla mRNA tgmv complementary-sense AC61 i AC1629 oraz dla RNA Virion-sense AV1 i BV1 zostały szczegółowo zbadane. Promotor AC 61 mapuje do wspólnego regionu tgmv i wspiera wysoki poziom transkrypcji. Mutageneza delecyjna wykazała, że większość jej aktywności znajdowała się w 60 bp bezpośrednio poprzedzającym miejsce rozpoczęcia transkrypcji AC61, regionie pokrywającym się z początkiem syntezy DNA o nici (+) (patrz rozdział 7, sekcja VIII, D, 2). Mutacje te zarówno w sekwencjach wiążących czynnik gospodarza, jak i w zredukowanej funkcji promotora G-box wykazały bliskie interakcje między transkrypcją a replikacją.
istnieją różne mechanizmy regulujące działalność tych promotorów. Promotor AC61 jest autoregulowany przez miejsce wiązania Rep, przy czym represja jest specyficzna dla homologicznego białka Rep i uważa się, że wiąże się z aktywną ingerencją w aparat transkrypcyjny, a nie tylko przeszkodą steryczną. Białko AC4 również negatywnie reguluje ten promotor, uczestniczący w nim element cis znajduje się przed G-boxem i różni się od miejsca wiązania Rep. Ta represyjna transkrypcja wzmacnia ekspresję AC2 i ASC3 w TGMV (Shung and Sunter, 2007). Analogiczne promotory większości innych begomowirusów są prawdopodobnie regulowane przez podobne mechanizmy, ale niektóre różnią się szczegółami(Hanley-Bowdoin et al., 2000; Shivaprasad et al., 2005; Usharani et al., 2006). Sekwencje promotora BC1 są podobne do sekwencji promotora AC61, ale różnią się miejscem rozpoczęcia transkrypcji i tym, że białko Rep nie reguluje go.
Begomowirus AC2 jest wirusowym białkiem transkrypcyjnym (określanym jako TrAP), które transaktywuje w późnych genach wirusa AV1 (kodujących CP) i BV1 (kodujących białko jądrowe (NSP)) odpowiednio na DNA-a i DNA-B (Haley i wsp., 1992; Sunter i Bisaro, 1992). Gen Tgmv i CaLCV AC2 aktywuje promotor CP w tkankach mezofilu i derepresuje promotor w tkance naczyniowej (Lacatus i Sunter, 2008). Dwie niezależne sekwencje w AC2 wiążą białka jądrowe z różnych gospodarzy. Uważa się, że dimeryzacja AL2 wraz z fosforylacją tego białka moduluje jego zdolność do interakcji z białkiem komórkowym, a tym samym funkcji w regulacji produkcji CP (Yang et al., 2007; Lacatus i Sunter, 2008). Badanie promotora TGMV AV1 u roślin transgenicznych wykazało, że jego regulacja jest złożona i jest kontrolowana w różny sposób w różnych tkankach (Sunter i Bisaro, 1997). Promotory lewostronne i prawostronne na MYMV DNA-B dzielą region reagujący na AC2, który nie pokrywa się ze wspólnym regionem (Shivaprasad et al., 2005).