اطلاعات اولیه
به کمک
میکروسکوپ الکترونی و تکنیکهای انکسار اشعه ایکس میتوان مورفولوژی ویروسها را بطور دقیق مورد بررسی قرار داد. نوع تقارن ویروس و بویژه ساختمان سطحی آن را میتوان به کمک میکروسکوپ الکترونی و با استفاده از رنگ فلزات سنگین مشخص کرد. در این حالت فلزات سنگین به داخل ذره ویروس نفوذ کرده و موجب نمایان شدن ساختمان سطحی ویروس در اثر خاصیت رنگ آمیزی منفی میشوند. قابلیت افتراق این روش 4 - 3 نانومتر است.
کریستالوگرافی اشعه ایکس میتواند اطلاعاتی در مورد ویژگیهای اتمی ویروسها در حدود 0.3 - 0.2 نانومتر فراهم کند. در این روش نمونهها باید به صورت کریستال تهیه شده باشند که این امر فقط در مورد ویروسهای کوچک و فاقد پوشش امکانپذیر است.
انواع مختلف تقارن ذرات ویروس
به علت صرفه جویی ژنتیکی ، ضروری است که ساختمان ویروس از مولکولهای مشابهی از یک یا چند نوع
پروتئین ساخته شوند. ویروسها بر اساس ترتیب واحدهای مورفولوژیک به سه گروه می توان تقسیم کرد:
تقارن مکعبی
تمام
ویروسهای جانوری که دارای تقارن مکعبی هستند، از نوع 20 وجهی میباشند که بیشترین کارآیی را در ترتیب واحدهای ساختمانی در یک پوسته بسته فراهم میکند. بر روی سطح یک 20 وجهی دقیقا 60 واحد مشابه وجود دارد. وجود مثلثهای کوچک در سطوح مختلف یک 20 وجهی موجب میشود که با رعایت اصول تقارن ، تعداد بیشتری از واحدهای ساختمانی در تشکیل ساختمان
کپسید شرکت کنند.
اغلب ویروسهایی که دارای تقارن 20 وجهی هستند، به شکل 20 وجهی نبوده و ظاهر اغلب آنها کروی است.
اسید نوکلئیک ویروس در داخل ذراتی ایزومتریک قرار میگیرد. در این روند پروتئینهای هسته مرکزی ویروس و هیستونهای سلولی در شکل دادن به اسید نوکلئیک ویروس و قرار گیری مناسبتر آن در داخل ذرات ، دخالت میکنند. تقارن مکعبی در هر دو گروه دارای
DNA یا RNA مشاهده میشود.
تقارن مارپیچی
در تقارن مارپیچی واحدهای پروتئینی به صورت مارپیچ در اطراف اسید نوکلئیک ویروس قرار گرفته و بطور منظم به آن اتصال مییابند. مجموعه اسید نوکلئیک رشتهای پروتئین ویروسی به صورت کلافهای توسط یک پوشش چربی احاطه میشود.
کپسومرها در این نوع تقارن به شکل مارپیچ گرد هم میآیند.
این موضوع بیشتر با روش
پراش پرتو ایکس مورد مطالعه قرار گرفته است. روش پرتو ایکس ، نخستین بار برای مطالعه
ویروس موزائیک توتون بکار رفت. اسید نوکلئیک این ویروس RNA مارپیچی است و از 6000 نوکلئوتید تشکیل شده است. کپسومرها طوری بر سطح RNA مستقر شدهاند که به ویروس شکل کلی میلهای محکم به طول 300 نانومتر میدهند. اندازه ویروس بوسیله RNA مشخص میشود.
ویروسهای آنفلوآنزا و
اوریون نمونههایی از ویروسهای جانوری با تقارن مارپیچی هستند. این ویروسها بر خلاف ویروس موزائیک توتون (TMV) قابلیت انعطاف دارند. تفاوت دیگر این ویروسها با سایر ویروسهای دارای تقاون مارپیچی در این است که ساختار مارپیچی در ویروسهای جانوری توسط غلافی پوشیده است که بر سطح آن زواید خار مانندی دیده میشود.
تقارن پیچیده
عدهای از ویروسها ساختمان بسیار پیچیدهای دارند، مانند
ویروسهای باکتریایی. ویروسهای گروه
آبله که فاقد کپسید مشخصی بوده، ولی غلاف متعددی در اطراف اسید نوکلئیک دارا میباشند و برخی از باکتریوفاژها که فاقد کپسید و ساختارهای اضافی متصل به آن میباشند، دو مثال از این نوع ویروسها محسوب میشوند. شکل کپسید باکتریوفاژ و ناحیه سر چند وجهی بوده و دم آن مارپیچی است. ناحیه سر محتوی اسید نوکلئیک است.
سنجش اندازه ویروسها
ویروسها اندازه بسیار کوچکی داشته و قادرند از فیلترهایی که مانع عبور
باکتریها میشوند، به راحتی عبور کنند، اما از آنجا که برخی باکتریها از بزرگترین ویروسها ، کوچکتر هستند. بنابراین قابلیت عبور از فیلترهای مزبور را نمیتوان به عنوان ویژگی منحصر به فرد ویروسها ، محسوب نمود.
روشهای تعیین اندازه ویروسها
مشاهده مستقیم در میکروسکوپ الکترونی
در مقایسه با
میکروسکوپ نوری ، در میکروسکوپ الکترونی از الکترون به جای امواج نور و از عدسیهای الکترومغناطیسی به جای عدسیهای شیشهای استفاده میشود. ویروسها را میتوان در نمونههای بدست آمده از ترشحات بافتی یا در برشهای بسیار نازک از سلولهای آلوده مشاهده کرد. امروزه استفاده از میکروسکوپ الکترونی بیشترین کاربرد را در مقایسه با سایر روشها در اندازه گیری ویروسها دارا میباشد.
فیلتراسیون از طریق غشایی با منافذی در اندازههای معین
هر یک از این غشاها دارای منافذی با اندازههای مشخص هستند و در صورتی که نمونههای ویروسی از یک سری از آنها عبور داده شوند، اندازه تقریبی ویروس را میتوان تعیین کرد.
رسوب در اولترا سانتریفوژ
ذرات موجود در مایع ، بر اساس اندازه خود در ته ظرف رسوب میکنند. در اولترا سانتریفوژ ، نیروهایی که 100 هزار برابر قویتر از نیروی جاذبه زمین هستند، باعث رسوب ذرات در ته لوله میشوند. با استفاده از رابطه بین اندازه و شکل ویروس با سرعت رسوب آن میتوان اندازه ویروس را تعیین کرد.
بار دیگر یادآوری میشود که ساختمان فیزیکی ویروس در تخمین اندازه ویروس ، موثر است.
مباحث مرتبط با عنوان
