Капсид е какво? Капсидни свойства и функции

Вирусите могат с право да се наричат ​​истински майстори на нашата планета. Където учените не изследват, те се натъкват на вече известни вируси или откриват нови, които могат да оцелеят при изключително ниски и високи температури, в киселинни или алкални среди. Вирусите имат уникална способност, която не е характерна за други живи организми - да съхраняват генетична информация за РНК. Какви са вирусите?

Обща информация за вируси

Вирусът, който е извън живата клетка, не показва никакви признаци на живот. Такава частица се нарича вирион. Вирионите са прости и сложни. Простата се състои от външна обвивка (капсид) и генетичен материал на вируса (ДНК или РНК). Комплексните вируси имат още една черупка - супер-капсид - за да предпазят генома от неблагоприятни фактори. Капсидът се състои основно от протеини и малко количество липиди - холестерол и фосфолипиди. Като част от супер-капсида има и гликопротеини, които имат пряка роля за проникването на вируса в клетката. Вирусите се умножават чрез изразяването на техния геном в заразена клетка.

Нека разгледаме структурата на вирусите по-подробно.

Структурата на капсида

Частта от вириона е защитена от външни влияния чрез гъста обвивка - капсид. Това е структурата, чрез която генома на вируса е защитен от много увреждания, преди да влезе в клетката. В допълнение към протеините и липидите, ензимите присъстват в кожата. Капсидът се състои от капсомери - протеинови молекули, които могат да бъдат разграничени по микроскоп.

Геномът и протеиновата мембрана, които го защитават, се наричат ​​колективно нуклеокапсид.

Супер Капсид

Простите вируси са защитени от външни фактори само от капсида, докато сложните вируси имат допълнителна липопротеинова обвивка - суперкапсид. Подобно на капсида, той се състои основно от протеини и липиди.

На повърхността на супер-капсидите на много вируси има гликопротеинови израстъци (аспирин). Гликопротеините участват в идентифицирането на клетките и свързването на вируса към целевата клетка. След това вирусната обвивка се слива с приемната мембрана, докато в същото време капсидът и вирусният геном навлизат в клетката и са вградени в нея. Суперкапсидът се образува на етапа на сглобяване на вирусни частици и освобождаване на вируса от клетката.

Капсидни функции

Основната функция на свръхкапсида и капсида е защитата на генетичния материал на вируса. И също така доставянето на вирусния геном в клетката и взаимодействието с имунната система на гостоприемника.

Външната обвивка на вируса е предназначена да предпазва генетичния материал от смъртоносни химически и физически фактори. Те включват радиация, внезапни промени в рН или температура, действието на протеолитични и нуклеолитични ензими.

Когато генома на вируса се предаде в клетката, капсидът (или суперкапсидът) се свързва с външните рецептори на клетката гостоприемник. Повърхността на вирусите, които имат супер-капсид, за адсорбцията на вируса на повърхността на клетката гостоприемник, се отговаря от аспермерите. На повърхността на аспирина на някои вируси, например миксовирусите или грипния вирус, има хемаглутининов протеин, който причинява еритроцитна аглутинация. На повърхността на свръхкапсидните процеси също присъства невраминидаза, която разрушава клетъчната мембрана.

Вирусите без супер-капсидна черупка обикновено проникват напълно в мембраната на клетката гостоприемник. Останалите вируси проникват в клетката след сливането на външната мембрана с плазмената мембрана. В този случай само вирусният геном навлиза в цитоплазмата на клетката.

Видове симетрия на капсида

Тъй като капсидът е сложна структура, състояща се от малки субединици, е очевидно, че тези структурни компоненти могат да бъдат организирани по различни начини. Ето защо има различни видове симетрия на капсидите.

Един от най-честите видове капсид в природата е icosahedral. Той е характерен за аденовирусите и много бактериофаги. Капсомерите са подредени по такъв начин, че формират неконведен полиедър с 12 върха.

Друг тип капсид е спирала. С този тип симетрия белтъчните субединици се подреждат така, сякаш са в спирала наоколо ос на симетрия. Спиралната капсида е характерна за вируси на жълтеница и тютюнева мозайка. Такава организация прави вируса във формата на пръчка.

Смесеният тип симетрия, в който част от капсида има икосаедрена форма и част е спирала, се среща в бактериофагите.

Геномът на вируса

За разлика от повечето клетки, които притежават ДНК и РНК в състава си, вирионите съдържат само една нуклеинова киселина, която образува техния геном. Повечето човешки вируси съдържат РНК. Същността на съхраняването на генетичен материал върху РНК е уникална характеристика на вирусите.

Вирусът може да съдържа едноверижна или двойно-верижна нуклеинова киселина. Двойно-верижната ДНК в генома има херпесвируси и аденовируси, едноверижни парвовируси, двойно-верижни РНК ротавируси, едноверижни РНК астровируси.

Някои вируси, например, ХИВ, имат ензим, който ви позволява да изградите ДНК върху РНК шаблон - обратна транскриптаза.

Форми на вируси

Вирусите са много разнообразни, както в химичния им състав, така и във формата. Повечето вируси (херпес, едра шарка) имат сферична форма. В този случай вирусният капсид има икосаедрична симетрия. Разпространени са и пръчковидни вируси (жълтеница, тютюнева мозайка). Има вируси, подобни на куршуми (вируса на бяс). Необичайни са астровирусите, които имат стелатна форма.