Советуем для ознакомления:

Вирусология:

Популярные разделы сайта:

Изометрические вирусы. Основы изометрии вирусов

Показано, что у изометрических вирусных частиц, адекватно изученных рентгеноструктурным и электронно-микроскопическим методами, капсомеры в капсидах расположены в соответствии с икосаэдрической симметрией. Согласно Каспару и др. (1962), это связано с тем, что икосаэдр является таким многогранником с кубической симметрией, который, будучи составленным из одинаковых субъединиц, обеспечивает наименьшую деформацию субъединиц или связей между ними.

Икосаэдр образован 20 равносторонними треугольниками; у него 12 вершин, в каждой из которых сходятся углы пяти треугольников, и 30 ребер, где сходятся прилегающие стороны соседних треугольников. Икосаэдр обладает симметрией второго порядка относительно оси, проходящей через центр любого ребра, симметрией третьего порядка относительно оси, проходящей через центр любой треугольной грани, и симметрией пятого порядка относительно оси, проходящей через каждую вершину.

Можно считать, что каждая треугольная грань содержит три асимметрические единицы (т. е. единицы, которые не имеют правильных осей симметрии), так что для построения икосаэдра необходимо минимум 60 асимметрических единиц.

Если треугольные грани икосаэдра разделить на меньшие равносторонние треугольники, то получится многогранник, называемый икосадельтаэдр, причем возможны лишь строго определенные способы такого деления. Число новых треугольников на каждую грань называется триангуляционным числом Т, и T = h2 + hk-rk2, где h и k — любые целые числа.

изометрические вирусы

Если h=k (Т = 3, 12, 27 и т. д.) или если либо h, либо k равны нулю (Т=1, 4, 9, 16 и т. д.), треугольники располагаются на грани икосаэдра симметрично, а при других значениях h и k (например, h = 2, k=1, T = 7) —асимметрично. В этом случае для полного описания структуры необходимо определить, является она правой или левой (dextro или levo).

Такое исследование было выполнено для некоторых вирусов папилломы (Клуг и Финч, 1965; Финч и Клуг, 1965). Установили, что вирус папилломы человека (вирус бородавок) имеет икосаэдрическую поверхностную решетку с T — ld, а вирус папилломы кроликов — решетку с Т = 71.

У икосадельтаэдра с триангуляционным числом 3 каждая грань икосаэдра имеет 9, а весь многогранник — 20-9 = = 180 асимметрических единиц. Эти структурные единицы могут различаться по форме и по-разному группироваться, так что морфологические единицы (капсомеры), видимые в электронный микроскоп, у разных вирусов с одинаковым триангуляционным числом будут сильно различаться.

Имеются три основных типа укладки: 1) три единицы, составляющие каждую треугольную грань, группируются у центра треугольника, образуя капсомеры — тримеры; 2) структурные единицы группируются около вершин треугольника, так что в тех местах, где пять граней сходятся у вершины икосаэдра, образуется капсомер—пентамер, а там, где шесть граней сходятся у вершины икосадельтаэдра, образуется капсомер—гексамер; 3) пары структурных единиц прилегающих граней группируются у ребер, образуя капсомеры—димеры.

Картина, видимая на поверхности вириона, не всегда отражает характер соединения структурных единиц и может не давать ключа к пониманию того, как они построены — из отдельных химических единиц или из гомо- или гетерополиме-ров. Тем не менее по расположению и размеру капсомеров можно оценить, сколько структурных единиц входит в каждый капсомер.

Все известные ДНК-содержащие вирусы животных обладают изометрическими (или сложными) капсидами; изометрические капсиды имеют также вирусы, геном которых представлен двухцепочечной РНК, и вирусы двух больших семейств, Picornaviridae и Togaviridae, геном которых представлен одноцепочечной РНК.

- Читать далее "Вирусы с трубчатыми нуклеокапсидами. Расположение нуклеиновых кислот и капсомеров"

Оглавление темы "Вирусология. Классификация вирусов":
1. История вирусологии. Происхождение вирусов
2. Химический состав вирусов. Нуклеиновые кислоты вирусов
3. Белки вирусов. Классификация вирусных белков
4. Терминология вирусологии. Строение вирусов животных
5. Изометрические вирусы. Основы изометрии вирусов
6. Вирусы с трубчатыми нуклеокапсидами. Расположение нуклеиновых кислот и капсомеров
7. Вирусные оболочки. Сложные вирусы
8. Классификация в биологии. Номенклатура в биологии
9. Классификации вирусов. Ранние классификации вирусов
10. Классификации вирусов животных. Пикорнавирусы и аденовирусы