Вирусы, белковая оболочка

Рис. 11.1. Строение вируса животных. Геном вируса обычно представлен относительно небольшой молекулой нуклеиновой кислоты (одно- или двухцепочечной ДНК или РНК длиной от 3 до 200 т. п. н.), заключенной в белковый капсид. У некоторых вирусов капсид окружен еще и белковой оболочкой.

Бактериофаги, т. е. вирусы, размножающиеся в бактериях, состоят из белковой оболочки и содержащейся внутри нее ДНК или РНК. С помощью меченых атомов и Р установлено, что при заражении бактериальной клетки фагом в нее не входит белок (метка по сере), но входит ДНК (метка по фосфору). Частица бактериофага вспрыскивает свою ДНК в клетку. Размножение частиц фага в клетке показывает, что ДНК ответственна за синтез своих копий и белковых оболочек, т. е. она является генетическим веществом фага. [c.487]

Белковая оболочка вируса [c.497]

После заражения клетки наружная белковая оболочка вируса повреждается и в цитоплазме оказывается модифицированная вирусная частица. Имеющиеся в клетке рибонуклеозидтрифосфаты получают доступ к вирусной сердцевине, которая содержит 10 сегментов двухнитевой геномной РНК и несколько белков, в том числе РНК-полимеразу, способную использовать РНК-дуплекс в качестве матрицы. Начинается асимметрический и консервативный синтез [c.328]

Вирусы (по латыни вирус означает яд , отрава ) являются возбудителями болезней растений и животных. С биологической точки зрения вирусы - это внутриклеточные паразиты [4], которые могут размножаться только внутри клетки-хозяина. Вирусы, инфицирующие бактерии, называются бактериофагами. Вирус представляет собой шарообразную или палочкообразную полую частицу, образованную одним или несколькими сортами белка, диаметром в несколько сот ангстрем, внутри которой заключена нуклеиновая кислота (ДНК или РНК, одноцепочечная или двухцепочечная), длиной до сотен микрометров. Белковая оболочка вируса, называемая капсидом, у некоторых вирусов животных может быть заключена во внешнюю мембранную оболочку, состоящую из двойного липидного слоя. [c.91]

Как и у вирусов, в центр альной части фагов располагается нуклеиновая кислота (ДНК или РНК), которую покрывает белковая оболочка. Нуклеиновые кислоты и белки находятся примерно в равных соотношениях. Встретив бактерию, фаг присоединяется к ее поверхности и через хвостовой отдел вводит в бактерию свою нуклеиновую кислоту. В результате изменяется обмен веществ в клетке бактерии, она прекращает продуцировать вещества, необходимые для роста и развития, и начинает продуцировать фаги в вегетативной форме. В каждой клетке число фагов может достигнуть нескольких сотен и даже тысяч. [c.60]

В ряде случаев белок обладает четвертичной структурой — молекула белка или надмолекулярная белковая система состоит из некоторого числа глобул. Примеры молекула гемоглобина содержит 4 глобулы двух сортов, белковая оболочка вируса табачной мозаики состоит из 2000 идентичных глобул. Белок — многоуровневая система. [c.104]

Бактериофаг, вирус, убивающий бактерию. Состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), помещенной в белковую оболочку. Заражение бактерии происходит тогда, когда бактериофаг, присоединившись к оболочке, впрыскивает внутрь бактерии свою нуклеиновую кислоту. Вскоре после этого ресурсы бактерии переключаются на синтез вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков. Минут через двадцать после заражения бактериальная оболочка лопается и из нее вываливается сотня готовых вирусных частиц, являющихся точной копией исходного бактериофага. [c.152]

Принцип четвертичной структуры допускает синтез белковых молекул с высоким молекулярным весом на основе относительно небольшого объема генетической информации, достаточного для того, чтобы комплексы, образуемые ассоциацией, были биологически активными. Этот принцип экономии [4] особенно очевиден для крупных, упорядоченных биологических структур, как, например, оболочек вирусных частиц или структурных белков, которые состоят либо из идентичных полипептидных цепей, либо из небольшого числа полипептидных цепей разного типа. Например, белковая оболочка вируса табачной мозаики имеет молекулярный вес 37-10 и состоит из 2130 идентичных полипептидных цепей. [c.397]

Как правило, реконструированные частицы, получаемые путем объединения белковой оболочки с вирусной РНК, обработанной азотистой кислотой, не обладают инфекционной способностью. Следовательно, в большинстве случаев дезаминирование оснований под действием азотистой кислоты приводит к летальным мутациям. В некоторых случаях мутации не легальны и белок мутантного вируса отличается от нативного белка по аминокислотному составу. Например, известен нитритный мутант, у которого на местах, занятых в нативном вирусе пролином, аспарагиновой кислотой и треонином, находятся соответственно лейцин, аланин и серии. В белке ВТМ С-концевая последовательность аминокислотных остатков имеет вид -Гли-Про-Ала-Тре. Протеолитический фермент карбоксипептидаза отщепляет от С-конца при каждом акте отщепления одну аминокислоту. [c.364]

Аналогично объясняется и действие вируса. Вирус состоит из белковой оболочки, внутри которой имеются нуклеиновые кислоты. При попадании вируса внутрь клетки оболочка вируса под влиянием клетки растворяется. Нуклеиновая кислота вируса переходит в клетку, [c.231]

Сложность строения и химического состава высших растений и животных сильно затрудняет изучение их нуклеиновых кислот. Проблема несколько облегчается при работе с вирусами, строение которых значительно проще — вирус состоит в сущности из полинуклеотидного тяжа РНК или ДНК, находящегося внутри защитной белковой оболочки, которая определяет иммунологическую специфичность вируса. [c.151]

Нуклеиновые кислоты способны образовывать комплексы с некоторыми белками, обладающими основными свойствами, причем подобные комплексы ведут себя как функциональные единицы. ДНК обычно образует комплексы с протаминами и гисто-нами. Вирусы также можно считать комплексами ДНК или РНК с определенными белками. Размножение вирусов происходит только в живых клетках хозяина. Нуклеиновая кислота вируса определяет его наследственные свойства, а белковая оболочка — тип клеток, заражаемых данным вирусом. Например, вирус полиомиелита заражает только человека и обезьяну, но, выделив из него РНК, можно инфицировать ею также клетки мышей и куриных эмбрионов. В состав многих клеток входят рибосомы — частицы, состоящие из РНК и белка, которые играют важную роль в синтезе белков. Ниже мы остановимся на каждом из этих нуклеопротеидов подробнее, а в конце главы рассмотрим роль нуклеиновых кислот при синтезе белка. [c.357]

Эксперименты, проведенные над отдельными компонентами ВТМ — белком и РНК, — показали следующее, В отсутствие РНК белок ВТМ не обладает инфекционной способностью. У изолированной РНК инфекционная способность понижена, но латентный период сокращается по сравнению с вирусом на одну треть. Пониженную инфекционную способность свободной РНК связывают с ее неустойчивостью. Поскольку инфекционная способность не изменяется при обработке ДНК-азой или протеолитическими ферментами, но исчезает при обработке РНК-азой, ясно, что она не обусловлена примесью ДНК или белков. (Свободная вирусная РНК разлагается под действием РНК-азы, но в самой вирусной частице белковая оболочка предохраняет РНК от действия этого фермента.) Инфекционностью обладают только высокомолекулярные фрагменты РНК особенно активна целая молекула РНК, молекулярный вес которой составляет 2 10 . Было показано, что инфекционность вирусных нуклеиновых кислот и отсутствие ее у вирусного белка — весьма общее явление, характерное как для РНК-, так и для ДНК-содержа-щнх вирусов. [c.363]

Нуклеопротеидные частицы, известные под названием вирусов, атакуют самые разные живые организмы — от мельчайшей микоплазмы до человека. Они не обладают собственным метаболизмом и оживают , лишь когда содержащаяся в них нуклеиновая кислота проникает в живую клетку. Вирусы привлекают к себе большое внимание не только в связи с тем, что они являются болезнетворными агентами, но также и потому, что широко используются в молекулярно-биологических исследованиях. Зрелая вирусная частица, ил вирион, состоит из одной или нескольких молекул нуклеиновых кислот и белковой оболочки — капсида, которая имеет обычно спиральную или икосаэдрическую форму. Капсид построен из морфологических субъединиц , или капсомеров иногда хорошо различимых под электронным микроскопом. Капсомеры в свою очередь состоят из большого числа белковых субъединиц меньшего размера. Некоторые крупные вирусные частицы имеют мембраноподобную оболочку. Другие, например Т-четные бактериофаги, инфицирующие Е. oli, весьма необычны по форме (дополнение 4-Д). [c.286]

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]

Некоторые вирусы состоят из специфичных для данного вируса молекул ДНК, одетых белковой оболочкой. Каким образом при инфицировании клеток человека вирус может внести изменения в генетический аппарат. [c.436]

Вирусные частицы весьма чувствительны к внешним воздействиям и не могут долго сохраняться вне клетки. Будучи заключенными в защитную белковую оболочку (полиэдр или гранулу), вирусы способны сохранять свою активность в природных условиях на протяжении многих лет. [c.124]

Рис. 27-30. Обезьяний вирус 40 (8У40) вызывает рак у хомячков и других мелких животных. Он представляет собой один из самых мелких канцерогенных вирусов. Белковая оболочка 8У40 имеет форму икосаэдра, т. е. двадцатигранника.

Примером существования аналогичных глобул в биологии является сгроение вируса гепатита (рис. 13), который имеет сплошную структуру полная вирусная частица сосгоит из двух белковых оболочек и ДНК, заключенной внутри капсида (внутренней оболочки). Интересно, что форма вируса может быть как сферическая, напоминающая фуллерен, так и продолговатая, напоминающая тубелен. [c.23]

Систематические поиски противовирусных средств в новых направлениях проведены во ВНИХФИ. Теоретической основой этих оригинальных исследований явилась гипотеза об антивнос й , веществ, функциональные группы которых способны взаимодействовать с аминокислотными остатками белковой оболочки вируса [112]. В качестве таких веществ были предложены полнкарбонильные соеди- [c.48]

Таким образом, эксперименты по трансформации бактерий убедительно показали, что ДНК является генетическим материалом. На это указывали также результаты некоторых других экспериментов. Было обнаружено, например, что ДНК локализуется в ядрах эукариотических клеток. Оказалось, что абсолютное количество ДНК в расчете на одну клетку для организма данного вида — величина постоянная. Тот факт, что ДНК представляет собой генетический материал определенных вирусов, доказали в 1952 г. Д. Херши и Чейз [8а], обнаружившие, что при заражении клетки вирусом бактерий (бактериофагом) вирусная ДНК проникает внутрь бактерии, а белковая оболочка остается снаружи. Это удалось продемонстрировать, приготовив два типа меченых бактё-риофагов Т2 (дополнение 4-Д). В одном из них ДНК была мечена изотопом а у другого в белок был включен изотоп Клетки Е. соИ заражали препаратами меченых фагов, а затем энергично перемешивали в гомогенизаторе Уоринга для удаления фаговых частиц. В результате произошло следующее около 80% отделилось от бактерии, большая же часть Р проникала внутрь бактерий и могла быть обнаружена даже в бактериофагах следующих поколений [3]. [c.183]

А (Б. Меррифилд, 1969). Дальнейшее развитие получили аналит. методы стал широко использоваться автоматич. аминокислотный анализатор, созданный С. Муром и У. Стайном в 1958, существенно модифицированы хроматографич. методы, до высокой степени совершенства доведен рентгеноструктурный анализ, сконструирован автоматич. прибор для определения последовательности аминокислотных остатков в Б.-секвенатор (П. Эдман, Г. Бэгг, 1967) Благодаря созданию прочной методнч. базы стало возможным проводить широкие исследования аминокислотной последовательности Б. В эти годы была определена структура неск. сотен сравнительно небольших Б. (до 300 аминокислотных остатков в одной цепиХ полученных из самых разл. источников как животного, так и растит., бактериального, вирусного и др. происхождения. Среди них — протеолитич. ферменты (трипсин, химотрипсин, субтилн-зин, карбоксипептидазы), миоглобины, гемоглобины, цитохромы, лизоцимы, иммуноглобулины, гистоны, нейротоксины, Б. оболочек вирусов, белково-пептидные гормоны и др. В результате были созданы предпосылки для решения актуальных проблем энзимологии, иммунологии, эндокринологии и др. областей физ.-хим. биологии. [c.248]

РНК (ДНК), где рибозафосфатдизфирные элементы обычно образуют в результате переплетения двух антипараллельных отдельных спиралей двойную спираль [179]. Вирус табачной мозаики состоит из белковой оболочки и РНК. Оболочка представляет собой линейную группу, элементом которой служит один белок, присоединенный к тринуклеотиду [180]. Цилиндрические конструкции из белков, найденные, например, в микротубулах [181], в хвостах фага Т4 [182] или в филаментах F-актина [183], часто описывают как спирали или линейные группы. Тем не менее следует помнить, что подобные агрегаты не содержат линейных цепей, таких, как, например, РНК, которая соединяет белковые субъединицы в вирусе табачной мозаики и образует особую спираль. Для описания таких моно- и полиспиральных образований используются различные способы. [c.85]

Хорошим примером дискретной системы, которую можно выделить и которая содержит тесно ассоциированные друг с другом белки и нуклеиновые кислоты, является вирус. Вирус простейшего типа состоит из РНК или ДНК, одно- либо двухцепочечной, окруженной белковой оболочкой, состоящей из идентичных или различных субъединиц, организованных в симметричную структуру. В более сложных типах вирусов имеется также внешний слой, состоящий из липидов и гликопротеинов. Между нуклеиновой кислотой и белком (белками) оболочки существует тесная взаимосвязь, генетическая информация для биосинтеза этого белка закодирована в нуклеиновой кислоте, и в то же время белок предохраняет нуклеиновую кислоту от действия нуклеаз клетки-хозяина. Еще более тесная физическая связь имеет место между белковыми субъединицами. Такая связь была продемонстрирована в результате разрушения вируса табачной мозаики, за которым следовала спонтанная самосборка белка в отсутствие нуклеиновой кислоты. Пустая оболочка, или капсида, была, однако, менее стабильна, чем содержавшие нуклеиновую кислоту реконструированные вирусные частицы. Этот результат указывает, что взаимодействия белок-ну-клеиновая кислота играют важную, хотя, вероятно, не столь значительную роль, по сравнению с белок-белковыми взаимодействиями. Вирусы, таким образом, как бы образуют смысловой мостик между предыдущим разделом и рассматриваемым ниже взаимодействием гистонов с нуклеиновыми кислотами. [c.567]

Биологические функции белков исключительно разнооб разны. Некоторые из них обладают свойствами гормонов, ре гулирующих различные процессы обмена веществ (например инсулин поддерживает уровень сахара в крови) другие белкв действуют как катализаторы (ферменты) биологических про цессов, и, наконец, ряд белков является биологическим стро ительным материалом (например, коллаген соединительны тканей и кератин волос). Выше уже были упомянуты свойств гемоглобина млекопитающих как переносчика кислорода Функция некоторых белков крови заключается в обраЕэваниЕ антител, обусловливающих сопротивляемость к заболеваниям а так называемые нуклеопротеиды входят в качестве важной составной части в гены, которые несут наследственную инфор мадию и передают ее в процессе деления клетки. Вирусы, на пример вирус табачной мозаики, состоят из нуклеопротеидов заключенных в белковую оболочку. Структура многих вирусо настолько регулярна, что они могут быть получены в виде хо рошо образованных кристаллов. [c.512]

Вирус табачной мозаики (рис. 5.1) представляет собой полый цилиндр длиной 3000 А, с внутренним диаметром 40 А и внешним диаметром 180 А. Каждый вирус ВТМ содержит 2200 белковых субъединиц, расположенных в виде правой спирали, в которой на один виток спирали приходится 16 1/3 субъединиц. Цепь РНК, длиной 6600 нуклеотидов, располагается также в виде спирали между последовательными витками белковой спирали. Самосборка ВТМ in vitro из белка и РНК начинается ср связывания двойного диска белка ВТМ с участком молекулы РНК, отстоящим от конца молекулы РНК примерно на 750 нуклеотидов (см. ниже). Образовавшийся кусочек белково-нуклеиновой Спирали служит затравкой для последующей конденсации белковых субъединиц совместно со спиралью РНК в цилиндрическую спиральную структуру ВТМ (см, рис. 5.1). Электронно-микроскопические исследования показывают, что соседние витки белковой спирали на внешнем радиусе цилиндра ВТМ соприкасаются плотно, а на внутреннем радиусе несколько отходят друг от друга. При самосборке капсида ВТМ цепь РНК протягивается сквозь полость цилиндра и укладывается изнутри в зазор между последовательными витками белковой спирали. При этом участок цепи РНК, примыкающий к 3-концу нуклеиновой кислоты, остается не закрытым белковой оболочкой, а для построения капсида используется участок РНК, прилегающий к 5-концу нуклеиновой кислоты, который последовательно протягивается через внутреннюю полость цилиндра ВТМ. Авторы [5] предполагают, что участок РНК длиной 750 нуклеотидов, прилегающий к З -концу нуклеиновой кислоты, используется (при сборке кап- [c.92]

Роль ДНК как носителя генетической информации подтверждается целым рядом фактов. Эксперимент Эвери, МакЛеода и Мак-Карти показал, что ДНК, вьщеленная из одного штамма бактерий, способна проникнуть в клетки другого штамма и трансформировать их, придавая им некоторые наследуемые признаки донора. Опыт Херши и Чейз продемонстрировал, что именно ДНК бактериофага, а не его белковая оболочка несет генетическое сообщение для репликации вируса в клетке-хозяине. Все соматические клетки организма данного вида сод жат ДНК с одинаковым нуклеотидным составом, который не зависит ни от. питания, ни от условий окружающей среды Хотя нуклеотидный состав ДНК у разных видов различен, в двухцепоче ных ДНК всех видов число остатков аденина всегда равно числу остатков тимина, а число гуаниновых остатков всегда равно числу цитозиновых остатков. [c.890]

К объектам, изучаемым микробиологией, относятся также вирусы, представлящие собой мельчайшие живые существа, видимые только под электронным микроскопом, размеры которых варьируют от 16 до 300 ммк. Они не имеют клеточной структуры, состоят из наследственного материала— нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Вирусы являются внутриклеточными паразитами. Они проникают в живую клетку и размножаются, используя питательный материал и ферментные системы клетки, так как, не обладая собственным, имеют общий обмен веществ с клеткой, в которой живут. Последняя теряет свойственную ей ранее функцию и приобретает новые, часто вредные для организма особенности. Вирусы паразитируют в живых клетках человека, животных и др. Среди них есть виды, паразитирующие в клетках бактерий и вызывающие их разрушение и гибель,— бактериофаги [100, 101]. [c.47]

Молекулярный вес этих соединений очень велик. Вирус табачной мозаики, выделенный в кристаллическом состоянии [166], представляет собой нуклеопротеид с молекулярным весом порядка 40 млн. Палочконодобная молекула вируса имеет ядро из нуклеиновой кислоты, окруженное белковой оболочкой, которая может быть отделена. Первоначально с помощью физических методов определили, что молекулярный вес этого белка равен 100 ООО. Однако молекулярный вес, вычисленный на основании аминокислотного анализа, равен 17 ООО—18 ООО. В литературе имеется обзор, посвященный работам по структурному составу этого вируса [58]. [c.417]

Вирусы, поражающие бактерии, называются бактериофагами (буквально —пожирателями бактерий) или просто фагами. Они имеют округлую или многогранную головку и отросток в виде белковой трубочки. Головка окружена белковой оболочкой и содержит ДНК или РНК. Прикрепляясь к клеточной стенке бактерии, фаг как бы просверливает ее, и ДНК фагё через отросток поступает в клетку. Фаговая ДНК так перестраивает механизм обмена бактерии, что в ней начинают синтезироваться частицы фа а. Через несколько минут все содержимое клетки превращается в зрелые фаговые частицы, оболочка бактерии растворяется и фаги выходят наружу. [c.47]

Вирусы представляют собой неживые надмолекулярные структуры. Каждая вирусная частица состоит из одной молекулы нуклеиновой кислоты и окружающей ее белковой оболочки. Вирусы способны заражать специфические для них клетки, заставляя их воспроизводить вирусные частицы в соответствии с генетической информацией, содержащейся в вирусной нуклеиновой кислоте. Изучение вирусов позволило получить много ценнных сведений о биохимических аспектах переноса генетической информации. [c.52]

Строение вирусов. Вирусная частица, называемая также вирионом, состоит из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), окруженной белковой оболочкой. Эту оболочку называют капсидом. Такая единица (капсид -ь + нуклеиновая кислота = нуклеокапсид) может быть голой , а в других случаях окружена оболочкой (рис. 4,2 и 4.3). Голыми нуклеокапсида-ми являются, например, частицы вируса табачной мозаики, вируса, вызывающего бородавки, и аденовируса. Дополнительная оболочка окружает вирусы гриппа и герпеса. [c.136]

Другой тин стабильного и симметричного построения найден у икоса-эдрических вирусов, например у вируса кустистой карликовости томатов. Изометрический капсид этого вируса (диаметром около 200 А) состоит приблизительно из 60 капсомеров, содержащих около 200 структурных субъединиц. Образование такой структуры есть, несомненно, результат процесса более сложного, чем простая ах регация компонентов. Для этой структуры характерна минимальная площадь поверхности, контактирующей с внешкей средо11. Необязательно, видимо, такяге, чтобы вся нуклеиновая кислота находилась в контакте с белковой оболочкой, а сама белковая оболочка не долн на разрушаться для того, чтобы генетический материал вируса мог выйти из нее наружу. [c.161]

При заражении растений табака вирусом табачной мозаики внутрь клеток проникает только РНК вируса, освобожденная от белковой оболочки. Вслед за этим в ядре клетки начинается синтез новой вирусной РНК. Под контролем этой вновь синтезированной РНК происходит синтез вирусного белка в цитоплазме. В результате соединения вновь синтезированной РНК с белком образуется новая полная вирусная частица. В нормальных условиях из 10 вирусных частиц только одна способна вызывать инфекцию, но из этой одной частицы за сутки образуется примерно 10 новых. Синтез ВТМ, обладающих инфекционной способностью, был осуществлен в выделенных из растений бес-клеточных системах, в которые вводили рибонуклеозидтрифос-фаты всех четырех типов и М ++. [c.362]

Белковую оболочку и РНК вируса можно отделить друг ог друга и затем вновь соединить, причем инфекционность реконструированного таким образом вируса составляет до 80% исходной. Белок ВТМ может соединяться с РНК из различных источников и даже с полирибоадениловой кислотой. В последнем случае получаются стержнеобразные частицы, не обладающие инфекционной активностью. В одном из опытов РНК, взятая из вируса, белок которого содержал метионин и гистидин, была объединена с белковой оболочкой другого вируса, не содержащего этих двух аминокислот. Частицы, образующиеся при размножении такого смешанного вируса, содержат метионин и [c.362]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология