Co je Capsid? Kapsid vlastnosti a funkce

Víry mohou být správně nazývány skutečnými mistry naší planety. Tam, kde vědci neprozkumují, narazí na již známé viry nebo objeví nové, které mohou přežít při extrémně nízkých a vysokých teplotách v kyselém nebo alkalickém prostředí. Viry mají jedinečnou schopnost, která není zvláštní pro žádné jiné živé organismy - ukládat genetické informace o RNA. Co jsou z nich vytvořeny viry?

Obecné informace o virech

Virus, který je mimo živou buňku, nevykazuje žádné známky života. Taková částicka se nazývá virion. Viriony jsou jednoduché a složité. Jednoduchý je tvořen vnějším pláštěm (kapsida) a genetickým materiálem viru (DNA nebo RNA). Komplexní viry mají ještě jednu skořápku - superkapsid - na ochranu genomu před nepříznivými faktory. Kapsid sestává převážně z bílkovin a malého množství lipidů - cholesterolu a fosfolipidů. Jako součást superkapsida přítomné jako glykoproteiny, které se přímo podílejí na pronikání viru do buňky. Víry se vynásobí expresí genomu v infikované buňce.

Pojďme se podrobněji zabývat strukturou virů.

Struktura kapsidy

Částic virionu je chráněn před vnějšími vlivy hustou skořápkou - kapsidou. Jedná se o strukturu, kterou je genom viru chráněn před mnoha poškozením před vstupem do buňky. Kromě bílkovin a lipidů jsou v kůži přítomny enzymy. Kapsid se skládá z kapsomerů - proteinových molekul, které lze rozlišovat v mikroskopu.

Genom a proteinová membrána, která ho chrání, se společně nazývají nukleokapsidy.

Super Capsid

Jednoduché viry jsou chráněny před vnějšími faktory pouze kapsidou, zatímco komplexní viry mají dodatečnou lipoproteinovou obálku - supercapsid. Stejně jako kapsid se skládá hlavně z bílkovin a lipidů.

Na povrchu superkapsidů mnoha virů se vyskytují glykoproteinové výrůstky (aspirin). Glykoproteiny se podílejí na identifikaci buněk a vazbě viru na cílovou buňku. Pak se virový obal spojuje s hostitelskou membránou, zatímco kapsida a virový genom vstupují do buňky a jsou v něm vloženy. Supercapsid se vytváří ve stadiu shromáždění virových částic a uvolňování viru z buňky.

Kapsidové funkce

Hlavní funkcí supercapsidu a kapsidy je ochrana genetického materiálu viru. A také dodání virového genomu do buňky a interakce s hostitelským imunitním systémem.

Vnější plášť viru je určen k ochraně genetického materiálu před letálními chemickými a fyzikálními faktory. Ty zahrnují záření, náhlé změny pH nebo teploty, působení proteolytických a nukleolytických enzymů.

Když je genom viru dodán do buňky, kapsid (nebo supercapsid) se váže na vnější receptory hostitelské buňky. Povrchy virů, které mají supercapsid, pro adsorpci viru na povrchu hostitelské buňky, odpovídají aspermery. Na povrchu aspirinu některých virů, například myxovirů nebo viru chřipky, se vyskytuje hemaglutininový protein, který způsobuje agregaci erytrocytů. Na povrchu supercapsidových procesů je také přítomna neuraminidáza, která ničí buněčnou membránu.

Viry bez superskapsidové skořepiny obvykle pronikají membránu hostitelské buňky zcela. Zbývající viry proniknou do buňky po spojení vnější membrány s plazmatickou membránou. V tomto případě vstupuje do cytoplazmy buňky pouze virový genom.

Typy symetrie kapsidy

Vzhledem k tomu, že kapsida je složitá struktura sestávající z malých podjednotek, je zřejmé, že tyto strukturní složky mohou být uspořádány různými způsoby. Proto existují různé typy symetrie kapsid.

Jeden z nejběžnějších typů kapsidů v přírodě je icosahedral. Je charakteristická pro adenoviry a mnoho bakteriofágů. Kapsomery jsou uspořádány takovým způsobem, že tvoří nekonvexní polyhedron s 12 vrcholy.

Jiný typ kapsidy je spirála. S tímto typem symetrie jsou proteinové podjednotky uspořádány jako v spirále kolem osy symetrie. Špirálová kapsida je charakteristická viry žloutenky a tabákové mozaiky. Taková organizace dělá virus v tyčovém tvaru.

Smíšený typ symetrie, ve kterém část kapsidu má ikosaedrální tvar a část je spirála, se vyskytuje u bakteriofágů.

Genom viru

Na rozdíl od většiny buněk, které mají v jejich složení DNA a RNA, obsahují viriony pouze jednu nukleovou kyselinu, která tvoří jejich genom. Většina lidských virů je obsahující RNA. Vlastnost ukládání genetického materiálu na RNA je unikátní vlastností virů.

Virus může obsahovat jednovláknovou nebo dvojvláknovou nukleovou kyselinu. Dvojvláknová DNA v genomu má herpetické viry a adenoviry, jednovláknové parvoviry, dvojvláknové RNA rotavirusy, jednořetězcové RNA astrovirusy.

Některé viry, například HIV, mají enzym, který vám umožňuje vytvářet DNA na RNA template - reverzní transkriptázu.

Formy virů

Viry jsou velmi rozmanité, a to jak v chemickém složení, tak ve formě. Většina virů (herpes, neštovice) má sférický tvar. Kapsid virů v tomto případě má icosahedral symetrii. Distribuovány jsou také viry tyčového typu (žloutenka, tabáková mozaika). Existují viry podobné bulletům (viru vztekliny). Neobvyklé jsou astrovirusy, které mají stelovitý tvar.