Читать книгу Wirusologia roślinna - Selim Kryczyński - Страница 11

W skład cząstek wszystkich wirusów, w tym i wirusów roślin, wchodzą dwa główne elementy: kwas nukleinowy i białko. Kwas nukleinowy jest genomem, czyli genetycznym zapisem cech wirusa i decyduje o jego identyczności oraz podstawowych właściwościach. Stanowi on od 1,0% masy cząstki wirusa (u dużych wirusów z rodziny Rhabdoviridae) do 42–46% tej masy (u małych izometrycznych wirusów z rodzaju Nepovirus). Istotne jest, że w każdej cząstce wirusa występuje albo RNA, albo DNA, a nie oba te typy kwasów nukleinowych. Białko spełnia przede wszystkim funkcję ochronną, choć może wpływać również na przejawianie się niektórych cech wirusa, o czym będzie jeszcze mowa później. Ze względu na tę podstawową funkcję białka w cząstce wirusa często używa się określenia okrywa białkowa lub płaszcz białkowy. Prawidłową natomiast nazwą tego składnika cząstki wirusa jest kapsyd. U większości wirusów roślin genom i kapsyd tworzą razem kompletną cząstkę wirusa, czyli tzw. wirion. U niektórych wirusów (np. rodziny Bunyaviridae i Rhabdoviridae) w skład wirionu wchodzi jeszcze dodatkowa otoczka lipoproteinowa stanowiąca zewnętrzną warstwę kapsydową. Białkowe struktury kapsydu bezpośrednio związane z kwasem nukleinowym są nazywane w takich przypadkach nukleokapsydem. Nazwy te są od dawna przyjęte (Caspar i in., 1962) i powszechnie używane w opisach budowy wirusów, aczkolwiek bogactwo form budowy jest tak duże, że nie zawsze konkretne struktury odpowiadają niegdyś ustalonym normom i pojęciom (Matthews, 1991).

W cząstkach niektórych wirusów zidentyfikowano również inne substancje. Z kwasem nukleinowym wirusa żółtej mozaiki rzepy związane są poliaminy – spermidyna stanowiąca do 1,0% masy cząstek wirusa i spermina w ilości do 0,04% masy (Beer i Kosuge, 1970). Lipidy obecne w dodatkowej otoczce lipoproteinowej mogą stanowić nawet do 20% masy cząstek wirusa (Best i Katekar, 1964). Analiza składu lipidów u Sonchus yellow net virus należącego do rodzaju Rhabdovirus dała wyniki (62% fosfolipidów, 31% steroli i 7% triglicerydów) sugerujące, iż substancje te pochodzą z błon komórek żywiciela (Selstam i Jackson, 1983). Od dawna spotyka się w literaturze doniesienia o obecności jonów metali w czystych preparatach wirusów. W niektórych przypadkach wynika to zapewne z obecności tych jonów w różnych odczynnikach używanych w toku procedur oczyszczania, a nawet w wodzie destylowanej (zob. Matthews, 1991). W innych jednak przypadkach jony wodorowe [H]⁺ w niektórych aminokwasach struktur białkowych są zastępowane jonami wapnia [Ca]²⁺ pełniącymi ważne funkcje w procesie uwalniania kwasu nukleinowego z otoczki białkowej (Durham i in., 1977). Również w innych przypadkach potwierdzono ważną dla stabilności wirusów funkcję dwuwartościowych kationów (Abdel-Meguid i in., 1981; Olson i in., 1983). Cynk, z kolei, odgrywa istotną rolę w budowie tzw. palców cynkowych (ang. zinc fingers), czyli trzeciorzędowych struktur białkowych aktywnie wiążących kwas nukleinowy w toku montażu cząstek wirusów z rodzajów Ilarvirus i Alfamovirus (Sehnke i in., 1989). Wreszcie, cząstki wirusów ulegają zjawisku hydratacji, aczkolwiek ilość zawartej w nich wody jest trudna do określenia ze względu na różnice w wynikach pomiarów uzyskanych różnymi metodami. Można przyjąć, że cząstki wirusów z dodatkową otoczką lipoproteinową zawierają ilość wody porównywalną do tej, jaka występuje w komórkach organizmów prokariotycznych, to znaczy około 3–4 cm³ wody na 1 gram suchej masy (Matthews, 1975), a cząstki małych wirusów izometrycznych zawierają około 1 cm³ wody na 1 g suchej masy (zob. Matthews, 1991). Woda ta jest związana z białkową częścią wirionu, natomiast cząstki wirusów z dodatkową okrywą lipoproteinową funkcjonującą jak osmotycznie czynna dwuwarstwowa błona mogą zatrzymywać wodę w taki sposób, w jaki zatrzymują ją komórki organizmów żywych.