Морфология вириона
Вирион (вирусная частица) состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки.
В зависимости от разновидности нуклеиновой кислоты в вирусной частице, вирусы подразделяются на:
- ДНК-содержащие – в качестве генетического материала имеют одно- или двухцепочечную ДНК, линейной или кольцевой конфигурации (вирус простого герпеса, вирус оспы);
- РНК-содержащие – в качестве генетического материала содержат одно- или двухцепочечнуюРНК (вирус гриппа).
Вирусы с одноцепочечной РНК подразделяются на два типа:
- «плюс»-цепь РНК – такие вирусы, цепь РНК которых функционирует в клетке-хозяине непосредственно как информационная РНК;
- «минус»-цепь РНК – такие вирусы, на цепи РНК которых с помощью клеточных РНК-полимераз синтезируется «плюс»-цепь РНК, служащая информационной.
Белковая оболочка, окружающая нуклеиновую кислоту называется капсидом. Капсид состоит из отдельных субъединиц – капсомеров.
Капсиды отдельных вирионов может окружать дополнительная мембрана – суперкапсид.
Капсид обычно имеет симметричное строение. Различают несколько типов симметрии:
- спиральную – характерна для вирусов с палочковидной и нитевидной формой строения.
- кубическую (икосаэндрическую) – характерна для изомерических вирусов;
- комбинированный (сложный) тип симметрии – характерен для для бацилловидных и пулевидных вирионов.
В частности, размеры вирионов различных фитовирусов колеблются в значительных пределах. Каждому вирусу соответствуют частицы определенного размера одного или нескольких видов. Вирионы изометрических вирусов по величине диаметра варьируют от 17 нм до 75 нм. Палочковидные, нитевидные и бациловидные вирионы могут достигать в длину от нескольких десятков до 2000 нм. Диаметр у нитевидных и палочковидных – 3–10 нм, у бацилловидных – 18–75 нм.
Химический состав вириона
В химический состав вирионов входят нуклеиновые кислоты, белки и другие компоненты.
Содержание нуклеиновых кислот у вирусов различно:
- вирионы с изометрической (сферической) формой капсида содержат 5–15% нуклеиновой кислоты. Некоторые из них способны формировать частицы совсем лишенные нуклеиновой кислоты;
- вирионы с палочковидной и нитевидной формы со спиральной симметрией – содержание нуклеиновой кислоты составляет 5%;
- бациловидные, липидосодержащие вирусы – около 1% нуклеиновой кислоты.
Нуклеиновая кислота каждого вируса имеет характерную последовательность и нуклеотидный состав, который определяет последовательность аминокислот и свойства и поведение вирус-специфических белков. Молекулярная масса нуклеиновой кислоты в инфекционных частицах (вирионах) варьирует от 0,4х10 у вируса некроза табака до 15,5х10у вируса раневых опухолей клевера. У большинства фитовирусов молекулярная масса нуклеиновой кислоты составляет в среднем 2х10.
Большая часть вириона – это белок. Молекулярная масса белковых субъединиц у различных вирусов может варьировать от 10 до 80 тыс. Размер белковых молекул фитовирусов расположен в диапазоне от 150 до 600 и более аминокислотных остатков. Вирусов со сложной структурой содержат липиды, содержание которых достигает 20%.
В состав вириона входит вода. Она может составлять около 50% веса вирусных кристаллов и 10–50% веса вирусных частиц в суспензии. Отмечается, что при описании состава вирионов содержание воды в них не учитывают и указывают содержание нуклеиновой кислоты, белка и прочих компонентов в пересчете на сухой вес частицы.
Одновременно вирусы могут содержать различное количество ионов металлов, полиамины (около 1% веса). Ряд вирусов содержат фрагменты типа РНК-транскриптазы.