22. Структура вирионов. Типы симметрии

Ответ. По своей структуре вирусы представляют собой геометрически правильные образования, состоящие из центральной части (генома) и одной или двух оболочек. Снаружи нуклеиновая кислота покрыта белковой оболочкой − капсидом (лат. capsa – футляр, коробка). Капсид как чехлом окружает вирусную нуклеиновую кислоту. Вирусный геном и капсид вместе образуют нуклеокапсид. Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц − капсомеров. Капсомеры являются морфологическими единицами вирусов, видимыми в электронный микроскоп. Число капсомеров строго специфично для каждого вида и зависит от размеров и морфологии вирионов. Каждый капсомер построен из одной или нескольких гомологичных или гетерологичных полипептидных цепей, которые соединены друг с другом дисульфидной связью. Таким образом, каждый капсомер может быть мономерным (содержать один полипептид) либо полимерным (включать несколько полипептидов). У сложных вирусов наряду с капсидом имеется дополнительная оболочка − суперкапсид (пеплос, покрывало). Суперкапсид состоит из двойного слоя липидов и специфических вирусных белков. Суперкапсидная оболочка вируса является модифицированной цитоплазматической мембраной клетки, в которой репродуцировался данный вирус. На поверхности некоторых оболочечных вирусов располагаются шипы или шипики (пепломеры, суперкапсидные белки) − это липопротеиновые или гликопротеиновые выступы. Например, у вируса гриппа имеется два типа шипов: гемагглютинин и нейраминидаза. Шипы выполняют функцию взаимодействия вирусных частиц с чувствительными клетками. Если удалить шипы детергентом, то вирус полностью теряет инфекционную активность. В зависимости от типа симметрии капсомеров капсида: спиральный тип симметрии – капсомеры ассоциируются с геномом и образуют спиралевидную, винтообразную структуру. Нуклеокапсиды большинства патогенных для человека вирусов имеют спиральную симметрию. К этой группе относят и вирус табачной мозаики, капсид которого образован 2130 одинаковыми белковыми субъединицами. Организация по принципу спиральной симметрии придаёт вирусам палочковидную форму; кубический тип симметрии – нуклеиновая кислота окружена капсомерами, образующими фигуру икосаэдра – многогранника с 12 вершинами, 20 треугольными гранями и 30 углами. Организация по принципу кубической симметрии придаёт вирусам сферическую форму. Для его организации используются сравнительно небольшие белковые блоки, образующие большое внутреннее пространство, в которое свободно укладывается нуклеиновая кислота. По типу икосаэдра построены многие мелкие вирусы (пикорнавирусы) и нуклеокапсиды большинства сложных вирусов. Например, вирион полиомиелита представляет икосаэдр, состоящий из 60 капсомеров; вирион парвовируса – из 32 капсомеров. Смешанный тип симметрии – когда часть вириона построена по спиральному типу, а часть – по кубическому (встречается у некоторых сложных бактериофагов). Для вирусов больших размеров (например, для поксвирусов) характерно отсутствие постоянной симметрии.