Kaj je kapsid? Lastnosti in funkcije Capsida

Viruse se lahko upravičeno imenujemo pravi mojstri našega planeta. Kjer znanstveniki ne raziskovajo, naletijo na že znane viruse ali odkrivajo nove, ki lahko preživijo pri izredno nizkih in visokih temperaturah v kislem ali alkalnem okolju. Virusi imajo edinstveno sposobnost, ki ni nenavadna za druge žive organizme - za shranjevanje genskih informacij o RNA. Od česa so virusi?

Splošne informacije o virusih

Virus, ki je zunaj žive celice, ne kaže nobenih znakov življenja. Tak delec se imenuje virion. Virioni so preprosti in zapleteni. Preprosto sestoji iz zunanje lupine (kapsid) in genskega materiala virusa (DNA ali RNA). Kompleksni virusi imajo še en shell - super-kapsid - za zaščito genoma pred škodljivimi dejavniki. Kapsid sestoji predvsem iz beljakovin in majhne količine lipidov - holesterola in fosfolipidov. Kot supercapsid obstajajo tudi glikoproteini, ki neposredno sodelujejo pri prodiranju virusa v celico. Virusi se pomnožijo z izražanjem njihovega genoma v okuženi celici.

Podrobneje preuči strukturo virusov.

Struktura kapsida

Virilni delec je zaščiten pred zunanjimi vplivi z gosto školjko - kapsidom. To je struktura, s katero je genom virusa zaščiten pred številnimi poškodbami pred vstopom v celico. Poleg beljakovin in lipidov so v koži prisotni encimi. Kapsid sestavljajo kapsomeri - proteinske molekule, ki jih je mogoče razlikovati v mikroskopu.

Genom in proteinska membrana, ki jo ščitita, imenujemo nukleokapsid.

Super kapsid

Preproste viruse so zaščitene pred zunanjimi dejavniki le kapsidom, medtem ko imajo kompleksni virusi dodaten lipoproteinski ovoj - supercapsid. Kot kapsid vsebuje predvsem beljakovine in lipide.

Na površini super-kapsidov številnih virusov obstajajo izrastki glikoproteina (aspirin). Glikoproteini sodelujejo pri prepoznavanju celic in vezavi virusa na ciljno celico. Nato se virusna ovojnica združi z gostiteljsko membrano, medtem ko kapsid in virusni genom vstopita v celico in so v njej vgrajeni. Superkapsid se tvori v fazi sestavljanja virusnih delcev in sproščanja virusa iz celice.

Capsid funkcije

Glavna naloga supercapsida in kapsida je zaščita genskega materiala virusa. In tudi prenos genoma virusa v celico in interakcija z imunskim sistemom gostitelja.

Zunanja lupina virusa je namenjena zaščiti genskega materiala pred smrtonosnimi kemičnimi in fizikalnimi dejavniki. Ti vključujejo obsevanje, nenadne spremembe pH ali temperature, delovanje proteolitskih in nukleolitskih encimov.

Ko je genom virusa dostavljen v celico, se kapsid (ali supercapsid) veže na zunanje receptorje gostiteljske celice. Površine virusov, ki imajo supercapsid, za adsorpcijo virusa na površini gostiteljske celice, odgovarjajo aspermers. Na površini aspirina nekaterih virusov, na primer miksovirusov ali virusa gripe, obstaja protein hemaglutinina, ki povzroča aglutinacijo eritrocitov. Na površini supercapsidnih procesov je prisotna tudi nevraminidaza, ki uničuje celično membrano.

Virusi brez super kapsidne lupine običajno prodrejo v celično membrano gostiteljske celice. Preostali virusi prodrejo v celico po fuziji zunanje membrane s plazemsko membrano. V tem primeru samo virusni genom vstopi v citoplazmo celice.

Vrste simetrije kapsida

Ker je kapsid kompleksna struktura, sestavljena iz majhnih podenot, je očitno, da se lahko ti strukturni elementi organizirajo na različne načine. Zato obstajajo različne vrste simetrije kapsid.

Ena izmed najpogostejših vrst kapsid v naravi je ikonaestra. Značilen je za adenoviruse in številne bakteriofage. Kapsomeri so razporejeni tako, da tvorijo neobdelani polieder z 12 vrvi.

Druga vrsta kapsidov je spirala. S to vrsto simetrije so beljakovinske podenote razporejene tako, kot da so v spiralu os simetrije. Spiralni kapsid je značilen za virus zlatenice in tobačnega mozaika. Takšna organizacija naredi virus v obliki palice.

Mešan simetrija, v kateri ima del kapsida ikošestralno obliko, del pa spiralno, se pojavi v bakteriofahih.

Genoma virusa

Za razliko od večine celic, ki imajo v svoji sestavi DNA in RNA, virioni vsebujejo le eno nukleinsko kislino, ki tvori svoj genom. Večina človeških virusov vsebuje RNA. Lastnina hranjenja genskega materiala na RNA je edinstvena značilnost virusov.

Virus lahko vsebuje eno ali več vezivnih nukleinskih kislin. Dvojno vijačnico DNK genoma sestavljajo herpes virus in adenovirusov, parvo posameznih nasedlih, dvojno vijačnico RNK rotavirusov, astroviruses, single-RNA.

Nekateri virusi, na primer HIV, imajo encim, ki vam omogoča, da zgradite DNA na obrazcu RNA - reverzna transkriptaza.

Oblike virusov

Virusi so zelo raznoliki, tako v svoji kemični sestavi kot v obliki. Večina virusov (herpes, črne koze) ima sferično obliko. V tem primeru kapsid virusa ima iko-sesterno simetrijo. Porazdeljeni so tudi paličasti virusi (zlatenica, tobačni mozaik). Obstajajo bullet podobni virusi (virus stekline). Nenavadni so astrovirusi, ki imajo zvezdasto obliko.