Метод электронной микроскопии

Высокое разрешение (электромагнитные линзы), увеличение в 500 тыс. раз, 1-2 нм.

Биологические объекты, для увеличения контрастности используют:

- метод окрашивания

Не приводит к увеличению размеров самого объекта, негативное контрастирование, детальное изображение. На изучаемый объект наносится нейтральный раствор содержащий тяжелые металлы (фосфорно-вольфрамовая кислота урацил - ацетат) создает фон.

-метод теневого покрытия

Когда на объект наносят испарением в вакууме тонкий слой различных металлов (золото, уран, палладий). Если препарат держать в наклонном положении в отношении направления распыляемых частиц, то частицы вируса выступающие над поверхности пленки отбрасывают на ней свою тень – контрастное изображение поверхности.

- метод реплика

На анализируемый образец наносится тонкий слой пластмассы, после застывания этот слой снимается, получается своеобразная матрица поверхности вирусной частицы.

 

С помощью этого метода определяют относительное содержание вирусных частиц в объеме раствора. Используется метод осаждения.

5. МЕТОД РЕНГЕНО-СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА

Используется для изучения атомов расположенных в кристаллах. Для объектов которые образуют определенную регулярную структуру (у вирусов-капсид). Используются рентгеновские лучи. Объект представляет собой трехмерное строение образуется кристаллическая решетка, происходит дифракция и интерференция. Темные пятна-рефлекс. Расстояние от центра до рефлекса обратно пропорционально между расстояниями соответствующих плоскостей кристаллической решетки. Интенсивность рефлекса пропорционально электрической плотности атомов плоскостей. Вирусы регулярные трехмерные образования и что они состоят из белковых субъединиц (капсидов).

ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ И СТРУКТУРЫ ВИРУСНЫХ ЧАСТИЦ

1. Особенности строения вириона, частицы состоящей из белкового капсида и нуклеиновой кислоты.

2. Спиральные капсиды вируса.

3. Характеристика полиэдрического (кубического, квазисферического) капсидов, вирусов.

4. Сложные капсиды вирусов на примере бактериофага.

5. Особенности спиральных и сферических вирусов.

6. Вирионы трансмиссивные агенты растительных органов. Прионы.

7. Характеристика морфологических структур, связанных с репликацией вируса внутри клетки. Элементарные тельца и вирусные включения, их диагностические включения.

ПО ФОРМЕ

- палочковидные

- сферические

-элипсовидные

- сператозоидные

(головка + хвост) →сложные фаги

ПО РАЗМЕРУ

Мягкие вирусы (до 20 – 25 ммк) (вирус желтой лихорадки, 22 ммк)

Средние вирусы (125 ммк) вирусы гриппа - фаги (75-90)

Крупные вирусы (300-400 ммк) – в. Оспы, в. Бешенства (150)

 

Вирус осповакцины 85тыс * 10*6 дальтон

Вирус гриппа 700*10*6 дальтон

Вирус ящура 0,4*10*6 дальтон

Вирус полимиелита 0,6*10*6 дальтон

 

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОСОБЕННОСТЬ

Однородность впопуляции вирионов одного типа нельзя обнаружить частички различного размера. Регулярность рабороба состоящего из набора белковых единиц. Форма вириона определяется формой капсида, т.е. белковой оболочкой. 2 типа капсида:

- спиральный - Присущ вирусам растений, и некоторым фагам и у животных и человека.(семейство Рабдовирусы, Ортоминсовирусы - в гриппе).

- кубический (квазисферический, изометрический)

Элементарная структурная единица вирусного капсида – белковые субъединицы состоящие из одной или нескольких молекул белка.

- для ВТМ – структурная единица представлена 1 белком

- для вирусов полиомиелита – 4 белка.

Единицей вируса является капсомер – который состоит из нескольких структурных субъединиц – капсомеры, они образуют капсид.

69, 43. ВТМ структура спирального капсида:

По форме напоминают цилиндр или палочку, величина = 11нм в ширину 300нм в длину. В горизонтальной плоскости – шестиугольник.

Белковая оболочка состоит из упорядоченных капсомеров расположенных по спирали, внутри полости спираль имеет 130 витков.

Период идентичности входят 3 витка спирали, раз 69А, в каждом витке 49 субъединиц. Шаг спирали 2,3 нм. Каждый вирион состоит из двух тысяч 2130 белковых субъединиц. Молекулярная масса 18240Д каждой белковой субъединицы. Капсомеры – заострены с наружи и на внешней стороне образуется своеобразный желобок в котором по спирали расположена РНК – одноцепочечная, причем на каждую молекулу белка приходится 3 нуклкотида молекулы РНК. Связь молекулы белка осуществляется по двум остаткам аргинина и 1 остатка лизина. Жесткий кристалл. Гибкий цилиндр (кристалл) - Х – вирус картофеля, ДНК – содержит фаг fd со спиральным капсида (нитчатый фаг).

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

- спиральные:

1) вирус самозборки однозначен!

2) максимальное взаимодействие между нуклеиновой кислотой и белковой оболочкой.

3) увеличение площади вириона (белок играет более защитную функцию чем у кубических вирусов)

4) освобождение нуклеиновой кислоты невозможно без разрушения вириона.

Изометрический (квазисферический, кубический) для животных и человека, растений и фагов. Капсид представляет собой правильные многогранники. Ученый Каспар и Клаг - теория, в основе кристаллографические представления, в результате которых изометрические оболочки образуются в результате эквивалентного размещения по поверхности сферы идентичных субъединиц. Капсид состоящий из 60 субъединиц, которые расположены по поверхности сферы Н: f *174 – он имеет 60 (20 углов), субъединицы которые расположены по поверхности сферы, имеют 20 граней и 12 вершин – геодезийская сеть - min ∆G при сборке. Количество капсомеров очень строго для каждого семейства вирусов:

- вирус Аденовирус(252 капсомеров, 9 капсомеров, расположенных по поверхности 25ти граней, и образуется 180 капсомеров, 6 капсомеров распологаются в 12ти вершинах и образуют 72 капсомера= 252).

- вирусы Гарвовирусы (32 капсомерами)

- Паповирусы (72 капсомеров)

- вирус Герпеса (162 капсомерами)

 

14.Сложные вирусы имеют дополнительную суперкапсидную внешнюю оболочку. Характерна для многих вирусов животных и растений и фагов: РМ2 – поражает p. Pseudomonas.

Оболочка состоит из двойного липидного слоя компоненты ее родственны мембранам клеток хозяина.

Суперкапсидные белки входят в поверхностные слои суперкапсидной оболочки:

1) они распознают клеточные рецепторы (т.е. находят свой адресат).

2) Участвуют в процессах слияния с оболочкой клеток хозяина.

3) Свойство протективных антигенов.

Нуклеокапсид – нуклеиновая кислота окруженная белком. У семейства: парамиксовирусы, ортомиксовирусы, короновирусы – нуклеокапсиды спиральной формы. Благодаря суперкапсидной внешней оболочки эти вирионы приобретают сферическую форму. Белки суперкапсидной оболочки гликозилированны, осуществляется ферментами клеток – хозяина. Поэтому один и тот же вирус при попадании в различные ткани и органы имеет различные углеродные остатки. Вирусы с помощью гликозилированных белков образуют спикулы или шипы.

Сем Тоговирусы – палочковидные шипы.

Сем Парамиксовирусы – эллипсовидные бутылки

Сем Ортомиксовирусы(вирус гриппа): 1. несут гемагглютинин(палочка) 2. напоминает барабанную палочку

Сем Короновирусы: шипы формы солнечной короны.

Более внутренние белки, которые входят в состав суперкапсида – матричные белки (М - белки) – не гликозилированные, функция: связь между суперкапсидной оболочкой и нуклеокапсидом.