Cấu tạo virus Cấu tạo virus Bởi: Nguyễn Bá Tiếp Nhìn chung loại virus bao gồm phần cấu tạo sau: - Lớp vỏ protein - Bên nucleic acid (DNA RNA) - Một số loại virus có màng bao (envelop) Lớp vỏ protein: CAPSID Sự xếp cách phức tạp đại phân tử tạo thành lớp vỏ virus thực coi công trình kiến trúc kỳ diệu Những yêu cầu đặc biệt loại virus dẫn đến đa dạng bố cục lập thể lớp vỏ Tuy vậy, khái quát đặc điểm hình dạng lớp vỏ protein loại virus Năm 1956, Crick Watson cho acid nucleic virion mã hóa cho số loại phân tử protein với kích thước giới hạn Như cách thức hợp lý để xây dựng vỏ protein virus sử dụng lặp lặp lại đơn phần protein để hình thành lớp vỏ coi giả thiết dựa đơn phần gọi "thuyết đơn phần" Crick Watson đề cập đến cách thức đơn phần vỏ protein có tính đồng đồng thời cách để đảm bảo yêu cầu tạo môi trường đồng cho đơn phần vỏ phải có hình khối đối xứng với nhiều trục đảm bảo cho chúng có khả quay có mặt giống Sự suy luận nhanh chóng chúng minh Hình thể đại diện lớp vỏ protein virus hình khối 20 mặt (icosahedron; mặt tam giác đều), 12 đỉnh,, có dạng đối xứng 5:3:2 Năm 1959 phương pháp nhuộm âm Brener Horne tạo cách mạng lĩnh vực nghiên cứu virus Chỉ vòng vài năm, khám phá cấu trúc hạt virus tìm đòi hỏi việc mô tả cấu trúc thống cấu trúc virus đặt 1/4 Cấu tạo virus Năm 1959, Lwoff, Anderson Jacob đưa khái niệm capsid (vỏ protein ), capsomer (các cấu phần vỏ protein) virion để mô tả hạt virus hoàn chỉnh có khả nhiễm tế bào (bao gồm vỏ protein bao bọc acid nucleic virus) Cách dùng thuật ngữ nhìn chung chấp nhận nhiên sau tỏ không thích hợp số đơn phần lớp vỏ số virus mô tả 60 hay bội số 60 mà thường nhiều 60 Hơn nữa, đơn phần (các capsomer) thân chúng có tính chất đối xứng nằm trục đối xứng (ví dụ herpes virus) đồng thời quan sát đơn phần lớp vỏ góp phần khẳng định capsomer không tương ứng với đơn phần theo giả thuyết Crick Watson (1956) Năm 1962, Caspar Klug xác định tất khối đa diện theo đơn vị cấu trúc Khối 20 mặt (icosahedron) có 20 mặt hình tam giác 20 T đơn vị cấu trúc T xác đinh : T=Pf (P số số 1,3,7,13,19,21,31 (=h+hK+K, cho tất cặp số nguyên, h K yếu tố chung); f số nguyên Các tác giả cho hầu hết virus thuộc hai lớp P=1 P=3 Các virus có P=>7 có dạng đối xứng lệch trái phải Một virus loại nucleic acid định lỗi trình lắp ráp đơn phần Lỗi hay gặp làm cho virus có dạng hình ống (tubular form) Những virus ống (virus polyoma virus papilloma) có đường kính cấu trúc bề mặt tương tự hạt virus 20 mặt Capsid hình khối đa diện virus Horne Wildy (1961) tổng kết hình dạng cấu trúc đối xứng virus cho tất virus sau biết (trừ số bacteriophage) thuộc vào hai nhóm chính: đối xứng dạng khối (cubic symmetry) đối xứng dạng xoắn (helical symmetry) Các virus mang vỏ capsid dạng thẳng (thực chất có cấu trúc xoắn) có nucleic acid RNA Chiều dài chúng xác định chiểu dài phân tử nucleic acid Đến năm 1960, có virus khảm thuốc (tobaco mosaic virus) thuộc nhóm nghiên cứu chi tiết 2/4 Cấu tạo virus Các đơn phần (proteinsubunits) capsid bao bọc lõi RNA virus hình que Năm 1962, Caspar cộng đưa khái niệm lớp vỏ protein virus nhìn chung chấp nhận: - CAPSID lớp vỏ protein virus bao bọc nucleic acid cấu thành từ đơn vị cấu trúc (structure units) - Các đơn vị cấu trúc đơn vị cấu tạo nhỏ lớp vỏ với chức kiến tạo tương đồng - CAPSOMER đơn vị hình thái quan sát bề mặt hạt virus tương ứng với tập hợp đơn vị cấu trúc - Các CAPSID nucleic acid "gói" bên gọi NUCLEOCAPSID - NUCLEOCAPSID "khoác" lớp vỏ bọc (envelop) mang vật liệu có nguồn gốc từ tế bào chủ từ thân virus - Các virion hạt virus hoàn chỉnh có khả nhiễm vào tế bào chủ Chức CAPSID: - Bảo vệ nucleic acid virus không chịu tác động enzyme - Các vị trí đặc biệt lớp vỏ cho phép virion gắn vào tế bào chủ - Cung cấp protein tạo điều kiện để virion thâm nhập qua màng tế bào chủ Trong số trường hợp, lớp vỏ có tác dụng đưa nucleic acid virus vào tế bào chủ Lớp vỏ bọc bên (envelop) Nhiều virus có lớp vỏ glycoprotein bao bọc bên Capsid Lớp vỏ bọc tạo thành từ hai lớp lipid xen kẽ với phân tử protein (lipoprotein bilayer) Các phân 3/4 Cấu tạo virus tử lipid lấy từ màng tế bào chủ phân tử protein virus tổng hợp Chính vậy, gọi lớp màng "lai tạo" Các protein virus tổng hợp để tạo thành lớp màng gồm hai loại chính: (1) Matrix protein liên kết với phần capsid bên trong; (2) Glycoprotein nằm xuyên qua màng, gồm hai loại: + Glycoprotein (external glycoprotein) có phần lớn nằm bên màng tạo thành "gai" (spike) quan sát bề mặt virus kính hiển vi điện tử Phần nằm bên tạo thành "đuôi" ngắn Loại protein thành phần kháng nguyên lớp vỏ virus + Protein tạo kênh vận chuyển (transport channel) mang nhiều cấu trúc kỵ nước nằm xuyên qua màng tạo kênh (ví dụ kênh ion: ion-channels) giúp cho virus có khả thay đổi tính thấm màng Lớp màng (envelop) với "gai" glycoprotein Bộ gene virus: Bộ máy di truyền DNA mạch kép (double-stand DNA: dsDNA) hay DNA mạch đơn (single-stand DNA: ssDNA), RNA mạch kép (dsRNA) hay RNA mạch đơn (ssRNA) DNA RNA virus có dạng thẳng hay dạng vòng Virus có từ vài gene đến vài trăm gene 4/4 ... Những virus ống (virus polyoma virus papilloma) có đường kính cấu trúc bề mặt tương tự hạt virus 20 mặt Capsid hình khối đa diện virus Horne Wildy (1961) tổng kết hình dạng cấu trúc đối xứng virus. .. protein virus nhìn chung chấp nhận: - CAPSID lớp vỏ protein virus bao bọc nucleic acid cấu thành từ đơn vị cấu trúc (structure units) - Các đơn vị cấu trúc đơn vị cấu tạo nhỏ lớp vỏ với chức kiến tạo. .. nucleic acid Đến năm 1960, có virus khảm thuốc (tobaco mosaic virus) thuộc nhóm nghiên cứu chi tiết 2/4 Cấu tạo virus Các đơn phần (proteinsubunits) capsid bao bọc lõi RNA virus hình que Năm 1962,