Симметрия вирусов

Рис. 2.18. А. Строение вируса табачной мозаики (ВТМ) видна спиральная симметрия капсида. Показана только часть палочковидного вируса. Рисунок построен на основе результатов рентгено-структурного анализа, биохими -ческих данных и электронно-микроскопических исследований. Б. Электронная микрофотография вируса табачной мозаики, полученная методом негативного контрастирования (х800 ООО). Капсид (оболочка) образован 2130 идентичными белковыми капсомерами. В. Растение табака, инфицированное ВТМ. Обратите внимание на характерные пятна в тех местах, где ткань листа отмирает.

Кубический тип симметрии является наиболее распространенным среди большинства известных ныне вирусов Из трех типов [c.80]

Рис. 2.20. Несколько упрощенных схематических изображений вирусов, отражающих различие их симметрии и размеров. Фаг Т2 показан с нитями хвостового отростка, которые фаг выпускает перед тем как инфицировать клетку у фага Я нитей хвостового отростка нет.

Агрегаты могут иметь пространственную или линейную симметрию, а также симметрию точечной группы. Симметричные агрегаты можно разделить на агрегаты, обладающие пространственной или линейной симметрией, а также симметрией точечной группы. Симметрия пространственной группы обнаружена в кристаллах инсулина, которые образуются в поджелудочной железе и обеспечивают форму, которая может сохраняться при пренебрежимо малом осмотическом давлении [259]. Симметрия такого же типа наблюдается в поперечнополосатых мышцах позвоночных и насекомых [215]. Линейные группы были найдены в микрокапиллярах [181], вирусе табачной мозаики [180] и нитевидных фагах [220]. Симметрия точечной группы очень распространена. Симметрия аминокислот исключает точечные группы, содержащие центры инверсии или отражения, так что возможны лишь группы, п, п2, 23, 432, 532 при /г = 1, 2, 3. .. [252, 260]. Примеры всех этих групп, за исключением 23, приведены в табл. 5.4. [c.118]

Вирус табачной мозаики. Это типичный пример вируса со спиральной симметрией. Его легко выделить из выжатого сока зараженных растений. Частицы представляют собой палочки толщиной 18 нм (рис. 4.4, А). Этот палочковидный нуклеокапсид состоит примерно из 2100 капсомеров. Они расположены по винтовой линии и образуют полый цилиндр. Каждый капсомер состоит из одной полипептидной цепи (158 аминокислот, последовательность которых определена). В стенке полого цилиндра между капсомерами помещается цепь РНК, которая тоже идет по винтовой линии (рис. 4.4, Б). [c.138]

Наличие трансляции, характерной для винтовой оси спирали, не ограничивает частицы по длине. Частицы с подобной симметрией всегда имеют удлиненную форму. В случае ВТМ длина частицы ограничивается только РНК, но не элементами симметрии. Для сферических вирусов характерны другие элементы симметрии, а именно не винтовые, а простые поворотные оси симметрии. Взаимное расположение субъединиц в сферических вирусах соответствует одной из пяти правильных фигур Платона, описанных еще Евклидом. Как показывают рентгенографические данные и прямые наблюдения с помощью электронного микроскопа, белковые субъединицы расположены таким образом, что вирус принимает форму икосаэдра. Симметрия белковой оболочки вируса, лишенной РНК, может отличаться от симметрии полной вирусной частицы. [c.365]

Общая форма капсида отличается высокой степенью симметрии, обусловливая способность вирусов к кристаллизации. Это дает возможность исследовать их как методом рентгеновской кристаллографии, так и с помощью электронной микроскопии. Как только в клетке-хозяине образуются субъединицы вируса, они сразу же могут путем самосборки объединиться в полную вирусную частицу. Упрощенная схема строения вируса показана на рис. 2.16. [c.34]

Для структуры капсида характерны определенные типы симметрии, особенно полиэдрическая и спиральная. Полиэдр — это многогранник. Наиболее распространенная полиэдрическая форма у вирусов — икосаэдр, у которого имеется 20 треугольных граней, 12 углов и 30 ребер. На рис. 2.17, А мы видим правильный икосаэдр, а на рис. 2Л7, Б— вирус герпеса, в частице которого 162 капсомера организованы в икосаэдр. [c.34]

Наглядной иллюстрацией спиральной симметрии может служить показанный на рис. 2.18, Б РНК-содержащий вирус табачной мозаики (ВТМ). Капсид этого вируса образован 2130 идентичными белковыми капсомерами. ВТМ был первым вирусом, вьщеленным в чистом виде. При заражении этим вирусом на листьях [c.34]

Сложные капсиды присущи и бактериофагам, например, Т-четным oli-фагам (см рис 1а), у которых имеется икосаэдрическая головка и гексагональный отросток В таблице 6 приведен перечень некоторых вирусов прокариотических и эукариотических организмов с различными типами симметрии капсидов [c.81]

Вирусы, атакующие бактерий, образуют группу, называемую бактериофагами или просто фагами. У некоторьк бактериофагов имеются четко выраженная икосаэдрическая головка и хвост, обладающий спиральной симметрией (рис. 2.19). На рис. 2.20 и 2.21 приводятся схематические изображения некоторых вирусов, иллюстрирующие их относительные размеры и общее строение. [c.36]

В семейство включены одетые вирусы со спиральной симметрией, геном которых образует линейная несегментированная молекула РНК, связанная с мажорным (КР) белком средний размер вириона 100—800 нм. [c.126]

Капсиды вирионов состоят из отдельных структурных субъединиц (полипептидные цепи), объединенных в симметричные группы по кубическому или спиральному типу симметрии (рис. 23, а, б). Объединения единиц с кубическим типом симметрии называются морфологическими единицами, или капсомерами, которые могут быть обнаружены при электронной микроскопии. Капсиды построены из определенного числа капсомеров, характерного для каждой группы вирусов с кубическим типом симметрии. Например, у аденовирусов (рис. 24, а, б) капсид построен из 252 капсомеров. У вирионов со спиральным типом симметрии структурные [c.32]

Морфология и химический состав. Энтеровирусы — самые мелкие и наиболее просто организованные вирусы сферической формы, диаметром 20—30 нм (рис. 10.2), состоят из однонитчатой линейной плюс-нитевой РНК и капсида. Капсид построен из 60 белковых субъединиц, уложенных по кубическому типу симметрии. Вирусы не имеют наружной суперкапсидной оболочки. В их составе нет углеводов и липидов, поэтому они нечувствительны к эфиру и другим жирорастворителям. [c.222]

Центр, понятие К, - криста глическая структура. Определено ок. 100 000 кристаллич. структур ( 15000 неорг., более 80000 орг. соед.)-от простых в-в до белков и вирусов. Источником эксперим данных о кристаллич. структурах служат дифракционные методы исследования, гл. обр. рентгеновский структхрный анализ, электронография, нейтронография. Мат. база К.-теория групп симметрии. Причины образования той или иной кристаллич. структуры определяются общим принципом термодинамики наиб, устойчива структура, к-рая при данных давлении и т-ре имеет миним. своб. энергию. [c.536]

Как мы уже отмечали, субъединицы оболочек икосаэдрических вирусов и некоторых ферментов могут быть квазиэквивалентньши. Эта особенность ответственна за спирализацию жгутиков бактерий, она же лежит в основе некоторых интересных структурных особенностей вируса табачной мозаики. Белковые субъединицы вируса могут быть уложены либо в спираль с числом субъединиц на один виток, равным 16,3 (рис. 4-7), либо в плоские кольца из 17 субъединиц каждое [36а]. При этом конформационные различия очень малы. Кольца способны диме-ризоваться, однако крупных агрегатов они не образуют. Удивительно, что димерные кольца не обладают диэдрической симметрией. Все субъединицы в них ориентированы одинаково, но находятся в двух разных конформациях. Есть предположение, что такие диски являются промежуточной структурой при сборке вирусной частицы. Согласно рентгеноструктурным данным, внутренние участки нвазиэквивалентных субъединиц диска играют роль своего рода ловушек, ожидающих момента, когда в состав вируса включится РНК. После этого диски меняют конформацию и образуют завиток , инициируя рост спиральных вирусных частиц [36а]. Эти и многие другие интересные данные позволили предположить, что квазиэквивалентность белковых субъединиц в сочетании с их способностью менять свою конформацию лежит в основе многих биологических явлений. [c.295]

Многие ферменты, чехлы вирусов и более сложные молекулярные структуры построены из протомерав двух или большего числа типов. Наиболее детально изучен гемоглобин — тетрамерный белок (02 2), построенный из двух хотя и похожих, но не идентичных субъединиц, аир (обе имеют мол. вес, равный 16100). Аминокислотные последовательности субъединиц весьма сильно различаются, и тем не менее укладка полипептидных цепей в обеих субъединицах гемоглобина почти одинакова (и весьма сходна с укладкой полипептидной цепи в мономерном миоглобине) [56]. Если бы не эти различия, молекула гемоглобина была бы высокосимметричной с указанным на рис. 4-9, В типом взаимодействий и тремя осями симметрии 2-го порядка. Принято говорить, что молекула гемоглобина имеет одну истинную ось симметрии 2-го порядка и две оси псевдо-2-го порядка. В ней имеется два набора чисто изологических взаимодействий (между двумя а-субъеди-ницами и двумя р-субъединицами) и две пары несимметричных взаимодействий (между а- и р-субъединицами). На прекрасных рисунках Дикерсона и Гейса [57] ясно видна почти симметричная ориентация различных участков полипептидной цепи. [c.296]

Различия между ассоциацией структурных доменов одной цепи и ассоциацией глобулярных белков, т. е. разных цепей, весьма расплывчаты. Так, в роданезе (рис. 5.17, а) домены одной цепи при агрегировании образуют систему с высокой симметрией [257], как и субъединицы димерного белка. При образовании оболочек вируса полиомиелита [163] и вируса лесов семлики [258] большое число белковых глобул формируется из одной полипептидной цепи, а затем уже разделяется протеазой. После расщепления белок симметрично агрегируется с образованием оболочки вируса. Это показывает, что отдельные домеиы мультидоменного глобулярного [c.117]

Рестрикционные нуклеазы. являются бактериальными эндонуклеазами, которые узнают специфическую последовательность оснований, обычно от четырех до шести остатков длиной, обладающую центром симметрии [27]. Фермент действует таким образом, что разрывает обе цепи симметрично по отнощению к этому центру (табл. 22.4.1). Состав различных узнаваемых последовательностей регулирует частоту, с которой они появляются в больщих молекулах ДНК- Напрнмер, E o R1, из Е. соИ делает один разрыв в молекуле ДНК вируса % (5000 пар нуклеотидов), тогда как Мае 11 , из Haemophilus aegyptius расщепляет ту же ДНК в 17 местах. [c.192]

Капсид в свою очередь состоит из субъединиц-капсомеров. Он чаще всего имеет симметричное строение. Различают два вида симметрии-сшральную и кубическую. В табл. 4.1 различные вирусы сгруппированы по их структуре. Ниже будут рассмотрены четыре вируса, которые известны как возбудители болезней два вируса со спиральной симметрией, из них один с голыми частицами (вирус табачной мозаики) и один с дополнительной оболочкой (вирус гриппа), и два типа вирусов с кубической симметрией-с голыми частицами (вирус полиомиелита и другие полиэдрические вирусы) и с оболочкой (вирус герпеса). [c.136]

Фpaнклин —ртуть), так что с помощью метода, описанного на стр. 79, можно легко получить проекцию электронной плотности на поперечный срез цилиндрической частицы вируса. В противоположность миоглобину (см. рис. 20) такая проекция, как оказывается, дает существенные сведения, несмотря на то, что включает координаты хну электронной плотности вещества, находящегося в слое толщиной 69 А (в этом слое умещаются три витка спирали в качестве истинного периода идентичности). Это обусловливается тем, что полная структура, в виде проекции, имеет цилиндрическую симметрию, так что одинаковые атомы всегда находятся на одном и том же расстоянии от оси цилиндра. [c.89]

Капсида состоит из различных количеств капсомеров разной формы (шаровидные, яйцеобразные), расположенных в слое оболочки. Капсомеры упакованы в структуры со спиральной (у палочковидных вирусов) или кубической (у сферических, полиэдренных вирусов) симметрией. У некоторых вирусов оболочка, покрывающая ядро, включает плазму клеток хозяина. Предлагаемая этими авторами схема классификации энтомопатогенных вирусов показана в таблице 1. [c.68]

В последнее время стало ясно, что симметрию реальных жидких кристаллов можно описывать, используя статистические идеи и вводя элементы статистики в операции симметрии. В частности, рассмотрена симметрия агрегатов цепных молекул Б. К. Вайнщтейном Известно, что молекулярный порядок, аналогичный жидкокристаллическому, наблюдается у многих высокомолекулярных веществ (например, у лиотропных жидких кристаллов полипептидов и вирусов). Молекулы классических жидких кристаллов не являются истинно цепными, но значительно удлинены это позволяет распространить на них систематику, относящуюся к цепным молекулам. [c.68]

Вирус гриппа имеет сферическую форму, диаметр 80—120 нм. Нуклеокапсид спиральной симметрии, представляет собой рибо-нуклеопротеиновый тяж (белок МР), уложенный в виде двойной спирали, которая составляет сердцевину вириона. С ней связаны РНК-полимераза и эндонуклеазы. Сердцевина окружена мембраной, состоящей из белка М, который соединяет рибонуклеопротеи-новый тяж с двойным липидным слоем внещней оболочки. Среди белков суперкапсидной оболочки большое значение имеют два [c.119]

Это вирусы сферической формы со спиральным типом симметрии. Средний размер вириона 100—800 нм. Имеют суперкапсид-ную оболочку с шиповидными отростками. Геном представлен линейной несегментированной молекулой РНК. РНК связана с мажорным (МР) белком. [c.120]

Вирионы сферической формы, диаметр 60—8.0 нм. Капсид построен по икосаэдрическому типу симметрии. Двунитевая РНК состоит из десяти фрагментов. В составе внутреннего и наружного капсндов восемь отдельных белков. Один из белков наружного капсида ответствен за связывание со специфическими клеточными рецепторами, с помощью другого вирус проникает в клетку хозяина. [c.125]

Это относительно небольшие вирусы с икосаэдральной симметрией. Средний размер вирусных частиц — 22—30 нм. Устойчивы к действию жировых растворителей. Геном образует несегментированная молекула +РНК. Экстрагированная РНК сохраняет иифекционность даже после удаления молекулы белка под действием протеаз. [c.132]

Вирион имеет сферическую форму, диаметром 100—150 нм. Кубический тип симметрии. Наружная (суперкапсидная) оболочка вируса состоит из бимолекулярного слоя липидов, который имеет происхождение из клеточной мембраны клетки хозяина. Из нее выступают шипы двух типов [c.136]

В табл. 2 перечислены 19 групп вирусов, классификация которых основана на типе и структуре нуклеиновой кислоты, форме и размерах вириона, на наличии внешних оболочек или отростков, а также на типе симметрии капсида (в таблице приведено несколько представителей каждой группы). Для вирусов животных использована классификация Феннера. Классификация вирусов растений ограничивается разделением их на грунны палочковидных вирусов, изометрических вирусов и вирусов, содержащих двухцепочечную РНК. При классификации вирусов бактерий исходят из характера вирусной нуклеиновой кислоты в некоторых случаях, однако, их группируют по размерам. Т-четные фаги при таком подходе классифицируются как крупные вирусы, а все остальные фаги, содержащие двухцепочечную ДНК,— как средние А между тем замена цитозина на оксиметилцитозин (ОМЦ) в Т-четных фагах служит более важным критерием. [c.32]

Из всех приборов, которыми располагает вирусолог, электронный микроскоп — один из самых мощных. Изображение объекта получается в результате рассеяния потока электронов исследуемым образцом. Присутствие в образце тяжелых атомов улучшает изображение, так как чем выше атомный номер, тем больше рассеяние. Приготовление образца — дело чрезвычайной важности. Ввиду необходимости высушивания водного раствора, содержащего вирусы, присутствие в нем нелетучих солей крайне нежелательно. Используя лиофильную сушку, можно в значительной степени избежать уплощения полых объектов, происходящего при обычном высушивании образца. Еще одним техническим усовершенствованием является метод оттенения, который состоит в том, что испаряющиеся атомы тяжелых металлов напыляют на объект с одной стороны, вследствие чего позади объекта образуются тени, по форме которых можно судить о многих деталях формы объекта [23, 556]. Одной из самых красивых иллюстраций этого метода является изображение крупного вируса насекомых — радужного вируса долгоножки, полученного с помощью метода двойного напыления, который нозволи.ч выявить присущую частицам этого вируса икосаэдрическую симметрию (см. гл. VIII) [5541. [c.38]

Ограничение, связанное с использованием для построения капсида исключительно белков, кодируемых вирусом, в крайней форме сводится к построению оболочки из белковых субъединиц только одного типа. Правила, по которым собираются плотные структуры из идентичных субъединиц, ограничивают форму образованного капсида всего двумя возможностями. Субъединицы белка могут примыкать друг к другу, располагаясь по спирали. При этом образуется нитевидная, или палочковидная, форма. Кроме того, возможно образование псевдосферической оболочки. Этот тип структуры в действительности является полиэдроном с икосаэдрической симметрией. Сейчас уже известно, что некоторые вирусные капсиды собраны из субъединиц более чем одного типа. Хотя это увеличивает возможности образования различных вариантов структур, все вирусные капсиды принадлежат к общим классам квазикристаллических нитей или икосаэдров. [c.345]

Состояния пространства (симметрия). отвечаюи ие живому веш еству биосферы. Резкое огличие симметрии косных тел биосферы от симметрии ее живого веиц>ства 132, 133). Четырехмерное Эвклидово пространство— время, в котором время является четвертым измерением, и пространство— время Эйнштейна не имеют проявления в конкретных явлениях симметрии ( 134). В живом веществе мы видим проявления не пространства только, но особого пространства времени, отражающегося на их симметрии и выражающегося в смене поколений и в старении. Вирусы ( 135). Эволюционный процесс как проявление пространства — времени. Персистенты ( 136). Прин-цип Д. Дана ( 137). Связь между окивым и косным. Биогенная миграция атомов ( 138). [c.175]

Это РНК-содержащий вирус средних размеров (90—120 нм), сферической формы, имеющий оболочку. Нуклеокансид построен по спиральному тину симметрии. FPV имеет 2 антигена V—F и антиген-гемагглютинин. [c.38]

Вирионы гриппа С имеют много таких же структурных особенностей, как и вирусы гриппа А и В в вирусных препаратах наблюдаются как сферические частицы, так и длинные филаментозные образования (см. рис. 43). Обращает на себя внимание такое отличие вируса гриппа С от большинства препаратов вирусов гриппа А и В, как группирование поверхностных гликопротеидов в правильные гексагональные образования [18, 24, 103]. При большом увеличении на каждой из шести верхушек гексагональных образований наблюдается одна морфологическая субъединица [28]. Предполагается, что гексагональная организация может вовлекать непосредственные боковые взаимодействия между самими молекулами гликопротеидов, так как иногда наблюдают, что шипы сохраняют свое расположение в решетке при высвобождении из вирусной мембраны за счет ограниченного протеолитического расщепления или при спонтанном разрушении вирусной оболочки [28]. Шипы вируса гриппа С имеют длину 8—10 нм и диаметр 4—5 нм. Не было получено убедительных доказательств подобного правильного расположения шипов на поверхностях большинства вирусов гриппа А. Как обсуждается далее, у вируса гриппа С обнаружена только одна разновидность гликопротеидов, и это может оказаться существенным для формирования правильной поверхностной решетки из гликопротеидов. Присутствие морфологически отличимых шипов НА и NA у вирусов гриппа А и В, обладающих различными элементами симметрии, может препятствовать образованию правильных поверхностных формирований. [c.285]

Описанный подход к реконструкции трехмерной структуры требует превращения изображений в цифровую форму — двухмерную карту распределения оптической плотности и его последующего цифрового процессинга , например, преобразования Фурье с помощью ЭВМ. Начало развитию методов трехмерной электронной микроскопии было положено работой Д. Де-Розира и А. Клуга [577, 578], которые впервые применили цифровой процессинг изображений для изучения пространственной структуры бактериофага Т4. То обстоятельство, что благодаря высокой степени симметрии объекта многие наклонные проекции оказались идентичными, позволило рассчитать его структуру на основании единственного электронно-микроскопического снимка . Для менее симметричных структур требуется большее количество проекций. Так, в случае экосаэдрических вирусов тем же авторам понадобилось объединить информацию, содержащуюся в трех снимках [579]. Большинство объектов исследования не обладает высокой собственной симметрией. Поэтому для реконструкции трехмерной структуры приходится собирать большие наборы их изображений, снятых с помощью электронного микроскопа в максимально широком диапазоне углов. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология