20. Типи симетрії вірусів

• Спіральна симетрія (ротаційно-трансляційна)-ВТМ

• Ікосаедрична симетрія (кубічна)- вірус поліомієліту

• Змішана симетрія-бактеріофаги Т4,Т7

• Плеоморфні віруси-вірус грипу(косплекс оточений суперкаписдом)

21. Принципи самозбірки вірусів з ротаційно-трансляційним типом симетрії

Більше, ніж про структуру будь-якого іншого вірусу, відомо про фізичну і хімічну структуру вірусу тютюнової мозаїки. Віріони являють собою прямі стрижні без ліпопротеїдної оболонки, що складаються з 2130 повторюваних хімічних одиниць, що є одночасно і структурними одиницями, і капсомерами. Ці білкові молекули покладені в спіраль таким чином, що стосовно подовжньої осі стрижня всі капсомери (за винятком кінцевих) знаходяться в однаковому положенні.

Трубчасті нуклеокапсиди характерні для тих вірусів хребетних, у яких геном представлений односпіральною РНК. Такі нуклеокапсиди не є «голими» віріонами, гнучкі спіральні трубки завжди укладені в ліпопротеїдну оболонку.

Взаємне розташування нуклеїнової кислоти і капсомерів. Геном будь-якої вірусної частки представлений єдиною нуклеїновою кислотою: або РНК, або ДНК. Так, у вірусу тютюнової мозаїки (трубчастий нуклеокапсид спіральної симетрії) виражена максимально регулярна взаємодія між білковими субодиницями, що утворюють чохол, і односпіральною вірусною РНК. Аналогічна картина спостерігається й у більшості вірусів тварин із трубчастим нуклеокапсидом. Однак у деяких вірусів (наприклад, у вірусів грипу людини чи тварин) цілісність трубчастої структури порушується при обробці РНК-азою, але не протеазами (які руйнують білки), що вказує на інший характер взаємодії між РНК і білком.

22. Принципи самозбірки вірусів з ікосаедричним типом симетрії

Капсомери утворюють повне ізометричне тіло, у центрі якого знаходиться геном. Таке укладання називається кубічним типом симетрії. Останнє означає, що тіло є симетричним у трьох взаємно перпендикулярних напрямках (осях симетрії).

Прості віруси не містять зовнішньої ліпопротеїдної оболонки. Багато складних вірусів мають зовнішню ліпопротеїдну оболонку (суперкапсид), що представляє собою ліпідний подвійний шар із вбудованими в нього суперкапсидними білками. Суперкапсидні білки є типовими інтрамембранними білками і найчастіше представлені глікопротеїдами.

Дуже складну структуру мають віріони вісповакцини. Серцевина їх, що містить вірусну ДНК у складі нуклеопротеїду, має форму двоввігнутого кільця й оточена двома лінзоподібними латеральними тельцями. Вірус має кілька оболонок, з яких найбільш складну будову має зовнішня.

У деяких складно улаштованих вірусів капсид оточений додатковими внутрішніми структурами (вірусним матриксом), утвореними внутрішніми білками. У цьому випадку внутрішній компонент позначають як серцевина (core), чи нуклеоїд.

У всіх вірусів кубічної чи спіральної симетрії, що не мають зовнішньої оболонки, величини діаметрів нуклеокапсиду і віріону ідентичні, У вірусів, що мають зовнішню оболонку, діаметр віріону значно перевершує діаметр нуклеокапсида. Оболонки віріонів формуються при їх дозріванні на внутрішній стороні клітинної мембрани.

З кристалографії відомі три типи фігур з кубічним типом симетрії: тетраедр (осі симетрії 2:3, мінімальне число структурних одиниць 12), октаедр (осі симетрії 4:3:2, число одиниць 24) і ікосаедр (осі симетрії 5:3:2, число одиниць 60). Останній тип симетрії найбільш економічний.

В ізометричних віріонах капсомери в капсидах розташовані відповідно до ікосаедричної симетрії. Ікосаедр утворений 20 рівносторонніми трикутниками; у нього 12 вершин, у кожній з яких сходяться кути п'яти трикутників, і 30 ребер, де з'єднуються прилягаючі сторони сусідніх трикутників. Ікосаедр має симетрію другого порядку (усього їх п'ять) щодо осі, що проходить через центр будь-якого ребра, симетрією третього порядку щодо осі, що проходить через центр будь-якої трикутної грані, і симетрією п'ятого порядку щодо осі, що проходить через кожну вершину. Кожна трикутна грань містить три асиметричні одиниці (тобто одиниці, що не мають правильних осей симетрії), так що для побудови ікосаедра необхідно мінімум 60 асиметричних одиниць.

Є три основних типи укладання структурних одиниць: 1) три одиниці, що складають кожну трикутну грань, групуються в центрі трикутника, і утворюють капсомери - тримери; 2) структурні одиниці групуються біля вершин трикутника, так що в тих місцях, де п'ять граней сходяться біля вершини ікосаедра, утворюється капсомер - пентамер, а там, де шість граней сходяться у вершини ікосадельтаедра, утворюється капсомер - гексамер; 3) пари структурних одиниць прилягаючих граней групується в ребер, утворюють капсомери - димери. По розташуванню і розміру капсомерів можна оцінити, скільки структурних одиниць входить у кожен капсомер.