Строение, размеры и химический состав вирионов были установлены только с появлением и развитием электронной микроскопии, физико-химических и рентгеноструктурных методов анализа.

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 двухцепочечную РНК (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 0,4х106 у вируса некроза табака до 15,5х106 у вируса раневых опухолей клевера. У большинства фитовирусов молекулярная масса нуклеиновой кислоты составляет в среднем 2х106.

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. Вирусы 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.

(c) Справочник AgroXXI