Luận văn nghiên cứu mô hình vật lí của virut

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -o0o - BÙI THỊ LỆ QUYÊN NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH VẬT LÝ CỦA VIRUT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -o0o - Bùi Thị Lệ Quyên NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH VẬT LÝ CỦA VIRUT Chuyên ngành: Vật lý lý thuyết – Vật lý toán Mã số: 60 44 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS TSKH Nguyễn Ái Việt HÀ NỘI LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TSKH Nguyễn Ái Việt - người thầy tận tình hướng dẫn động viên suốt trình làm luận văn Xin cảm ơn thầy cô giáo khoa Vật Lý trường Đại học Khoa học Tự nhiên đặc biệt thầy cô môn Vật lý lý thuyết trực tiếp gảng dạy giúp đỡ hoàn thành luận văn Cảm ơn thầy cô, anh chị bạn viện vật lý giúp đỡ, tạo môi trường làm việc tốt cho trình làm luận văn Cảm ơn đồng nghiệp môn Y Vật Lý thầy Ban giám hiệu trường Đại học Y Thái Bình tạo điều kiện cho học hoàn thành tốt luận văn Con xin cảm ơn gia đình cổ vũ, động viên chỗ dựa tinh thần cho suốt trình học tập trình làm luận văn Bùi Thị Lệ Quyên Mục lục Mở đầu Chương Tổng quan virut 1.1 Lịch sử nghiên cứu virut 1.2 Các định nghĩa virut 1.3 Hình thái, cấu trúc đặc tính virut 1.4 Tính tự nhiên virut 15 Chương Mô hình lý thuyết Ohshima cho hạt nanô xốp 18 2.1 Phương trình Poisson – Boltzman 19 2.2 Thế Donnan 22 2.3 Độ linh động điện chuyển hạt nanô xốp 24 Chương Mô hình bề mặt đơn giản virut 33 3.1 Kết thực nghiệm thực khuẩn thể MS2 33 3.2 Mô hình Ohshima 36 3.3 Mô hình mật độ điện bề mặt hiệu dụng 40 3.4 Gần Padé 42 3.5 Gần Padé mở rộng 44 Kết luận 47 Tài liệu tham khảo 48 Danh sách hình vẽ Hình 1.1 Kích thước hình thái số virut điển hình Hình 1.2 Cấu trúc đối xứng xoắn virut 10 Hình 1.3 Cấu trúc đối xứng dạng khối đa diện 11 Hình 1.4 A- Sơ đồ virut hình que với cấu trúc đối xứng xoắn; B - Sơ đồ virut đa diện đơn giản nhất; C – Sự đối xứng hình đa diện 12 Hình 1.5 Cấu tạo virut có vỏ .13 Hình 1.6 Các virut khác kính hiển vi điện tử 16 Hình 2.1 Một hạt xốp trở thành hạt cứng bỏ lớp bề mặt trở thành khối cầu rỗng chất điện phân bỏ hạt nhân 19 Hình 2.2 Giản đồ biểu diễn phân bố ion (a) phân bố (b) cắt ngang lớp bề mặt bị xâm nhập ion 20 Hình 2.3 Một hạt xốp đặt điện trường E Bán kính lõi a bề dày lớp điện phân d bao quanh hạt (b = a + d) 24 Hình 2.4 Biểu diễn lược đồ phân bố vận tốc chất lỏng u(x) (a) phân bố ; (b) xung quanh hạt xốp độ linh động điện chuyển hạt xốp phụ thuộc vào nồng độ điện phân n (c) (bên trái), so với hạt cứng (bên phải) 32 Hình 3.1 Hình ảnh chụp MS ARN (a) MS2 chưa xử lí (b) kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) 33 Hình 3.2 Hình ảnh SAXS MS2 MS2 ARN có nồng độ khác tách riêng môi trường 100mM CaCl2 34 Hình 3.3 Độ linh động điện chuyển MS2 chưa xử lí MS2 ARN dung dịch 1mM NaCl có nồng độ pH thay đổi HCl NaOH 35 Hình 3.4 Độ linh động điện chuyển MS2 chưa xử lí MS2 ARN dung dịch NaCl (a) CaCl2 (b) có nồng độ pH 5.9 không đổi 36 Hình 3.5 Kết tính toán cho truờng hợp lượng lượng điện tích lõi nhỏ so với vỏ capsid 39 Hình 3.6 Đồ thị phân bố điện lớp vỏ virut theo mô hình Ohshima Kết vẽ theo phụ thuộc vào bán kính virut 40 Hình 3.7 Đồ thị phân bố điện lớp vỏ virut theo mô hình mật độ điện bề mặt hiệu dụng mô hình Ohshima 42 Hình 3.8 Đồ thị phân bố điện lớp vỏ virut theo mô hình gần Padé mô hình Ohshima 45 MỞ ĐẦU Từ nửa cuối kỉ XX khoa học phát triển mạnh theo định hướng kết hợp Thông thường, ngành khoa học có đối tượng riêng, hệ thống khái niệm riêng, phương pháp riêng quy luật riêng Trong giai đoạn kết hợp, tìm đường phát triển tiếp theo, không ngành khoa học tìm cách ứng dụng khái niệm, phương pháp, quy luật lên đối tượng vốn truyền thống nghiên cứu ngành khoa học khác Hoá sinh, lý sinh ngành hình thành theo xu hướng ấy, ngành khoa học độc lập mang đặc trưng liên ngành hay giao ngành Và thực tế, ngành khoa học đem lại hiểu biết mẻ sống, để sở đem lại tiến quan trọng y học Lý sinh xâm nhập cách hệ thống trọn vẹn vật lý vào sinh học Trong giai đoạn đầu, nhìn chung vật lý lấy giới không sống làm đối tượng nghiên cứu Nhưng ngày sống trở nên thách thức lớn lao, niềm khao khát khám phá mãnh liệt, khiến nhà vật lý không lưu tâm Sự sống có tuân theo quy luật vật lý hay không, có, hình thức thể có khác với vật lý thông thường? Mặt khác, nhà sinh vật học, tìm hiểu quy luật sống, bắt đầu tìm kiếm hỗ trợ khái niệm phương pháp vật lý Cuốn sách nhỏ Schrodinger, nhà vật lý tiếng mà tên tuổi trở thành vật lý lượng tử, mang tên gọi sinh vật: “Sự sống gì?”, bước mở đầu Xa nghiên cứu chuyển động máu hệ tuần hoàn, chế hấp thụ âm hay ánh sáng thể sống từ kỉ XVII… Đến kỉ XX, hình thành đầy đủ học thuyết sinh học phóng xạ, lượng sinh vật học, quang sinh học… Có thể xem lý sinh ngành khoa học nghiên cứu trình vật lý hoá lý xảy thể sống, nghiên cứu tính chất cấu trúc cao phân tử sinh vật ảnh hưởng tác nhân vật lý lên hệ thống sống Chính cở sở nghiên cứu đó, hình thành phương pháp, tạo thiết bị giúp vừa tìm hiểu giới sống sâu sắc lại vừa tác động lên thể sống cách hiệu Lý sinh đời tất yếu quy luật phát triển nội thân hệ thống khoa học Bước sang kỉ XXI, với phát triển khoa học công nghệ nano bán dẫn, điện tử, vật liệu mới…, nghiên cứu lĩnh vực lý sinh cấp độ phân tử trở thành hướng nghiên cứu phát triển mạnh giới Đối tượng nghiên cứu hệ sinh học với kích thước từ vài đến vài trăm nanomet loại virut, protein, ADN, ARN, màng sinh chất, trình xảy tế bào… Bằng phương pháp thực nghiệm tiên tiến cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), tán xạ tia X, hiển vi lực nguyên tử (AFM) người ta xác định xác cấu trúc chiều protein ADN, kéo duỗi phân tử protein ADN lực học cỡ nano niutơn, tìm hiểu chế số dịch bệnh vi rút gây nên (bệnh đậu mùa, cúm ) Các nghiên cứu lý thuyết phát triển mạnh mẽ sử dụng công cụ mô máy tính động học phân tử, Monte Carlo cấp độ lượng tử, cổ điển bán cổ điển Vào năm đầu kỷ trước virut phân loại cách đơn giản cho chúng qua màng lọc vi khuẩn Nhưng số lượng virut tăng lên lúc phải phân biệt chúng dựa vào kích thước, vào vật chủ vào triệu trứng bệnh chúng gây Ví dụ, tất virut động vật có khả gây viêm gan xếp thành nhóm gọi virut viêm gan hay tất virut thực vật có khả gây đốm xếp vào nhóm gọi virut đốm Về sau, vào năm 30, nhờ bùng nổ kỹ thuật, giúp người ta mô tả đặc điểm vật lý nhiều loại virut, cung cấp nhiều đặc điểm để phân biệt virut khác Các kỹ thuật bao gồm phương pháp phân lập, tinh virut, xác định đặc điểm hoá sinh virion, phương pháp huyết học đặc biệt đời kính hiển vi điện tử giúp mô tả hình thái nhiều loại virut khác Bản luận văn theo hướng liên ngành nói Ở nghiên cứu mô hình vật lí virut với mong muốn đưa kết đơn giản so với mô hình virut trước tác giả khác Trong luận văn tìm hiểu mô hình virut Ohshima, xây dựng mô hình mật độ điện bề mặt hiệu dụng dùng phương pháp gần Padé để tìm phân bố bề mặt virut Và kết thu hi vọng đáp ứng tốt mong muốn nhà nghiên cứu thực nghiệm Luận văn gồm phần mở đầu, chương nội dung, kết luận tài liệu tham khảo Phần mở đầu giới thiệu cách khái quát đối tượng nghiên cứu, phương pháp mục đích nghiên cứu luận văn Chương I: Tổng quan virut Chương II: Mô hình lý thuyết Ohshima hạt nanô xốp Chương III: Mô hình bề mặt đơn giản virut Phần kết luận khái quát lại kết thu luận văn so sánh phù hợp với kết đưa gần Padé mở rộng có tính tổng quát c Các kết mật độ electron MS2 chưa xử lí (hình 3.2b) MS2 ARN (hình 3.2c) vẽ theo chuẩn nồng độ protein bao quanh bên hạt Rõ ràng, nồng độ lõi MS2 bình thường 49% so với nồng độ vỏ protein, nồng độ giảm xuống 3.7% trường hợp có vỏ protein MS2 lõi ARN Do đó, MS2 có hình dạng, kích thước tương đương với MS2 ARN song chúng lại có nồng độ electron khác rõ rệt Kết thu kết đo tính chất điện động hai loại virut mẫu Trên hình 3.3, độ linh động điện chuyển (electrophoretic mobility - EPM) MS2 MS2 ARN dung dịch NaCl 1mM suốt khoảng pH thử Giá trị dương nồng độ pH thấp trở thành âm độ pH tăng Xu hướng hợp lí proton nhóm chức vỏ virut Hình 3.3: Độ linh động điện chuyển MS2 chưa xử lí MS2 ARN dung dịch 1mM NaCl có nồng độ pH thay đổi HCl NaOH Các tác giả đo độ linh động điện chuyển EPM MS2 chưa xử lí MS2 ARN nồng độ pH 5.9 với nồng độ ion thay đổi từ 0.1mM đến 600mM thu kết tương tự hình 3.4a Cả hai loại hạt trở nên điện tích âm nồng độ ion tăng suy giảm lớp phân cách Kết tương tự đo độ linh động điện chuyển EPM thu đo hai loại hạt dung dịch có chứa CaCl2 200mM (hình 3.4b) Đối với trường hợp MS2 MS2 ARN giá trị EPM bớt âm dung dịch Ca2+ có khả trung hoà điện tích vỏ capsid lõi (với MS2 chưa xử lí) Hình 3.4: Độ linh động điện chuyển MS2 chưa xử lí MS2 ARN dung dịch NaCl (a) CaCl2 (b) có nồng độ pH 5.9 không đổi Mặc dù tương tác ion Ca 2+ Na+ lên lõi ARN vỏ capsid protein khác giá trị độ linh động điện chuyển EPM đo giống trường hợp MS2 MS2 ARN dung dịch điện phân Điều chứng tỏ lõi ARN không ảnh hưởng đến độ linh động điện chuyển virut 3.2 Mô hình Ohshima Trong mô hình xét virut bán kính a bề dày lớp vỏ d điện nghiệm phương trình Poison vỏ, (3.1) bên virut (3.2) Trong toán tử Laplace, số điện môi chân không, số điện môi dung dịch khối; mật độ điện tích dung dịch, mật độ điện tích bề mặt Ta bỏ qua đóng góp điện tích lõi vào hình thành điện Ở báo Ohshima coi virut hạt hình cầu đối xứng có bán kính nhỏ (cỡ nano mét) Đối với hạt hình cầu đối xứng, ion có nồng độ n hoá trị z bề mặt thoả mãn phương trình (3.3) Khi thấp, phương trình (3.3) trở thành (3.4) Khi phương trình (3.4) thoả mãn điều kiện biên (3.5) bề mặt cầu (3.6) (3.7) Khi bề mặt thu Xét giới hạn (3.7) , giữ tích Nd không đổi, tức giữ cho tổng điện tích cố định không đổi, (3.8) Biểu thức (3.8) bề mặt bề mặt cứng có mật độ điện mặt Khi hạt có kích thước nano có bán kính dần đến không, tỉ lệ diện tích bề mặt thể tích tiến đến vô hiệu ứng thể tích giảm nhanh hiệu ứng bề mặt Khi bán kính nhỏ (cỡ 10 nanomet) hiệu ứng bề mặt trở thành trội so với hiệu ứng thể tích làm thay đổi tính chất vật lí hạt Kết tượng không thấy đóng góp phần bên virut Khi bán kính virut nhỏ, điện tích bề mặt virut biểu diễn tăng lên số điện môi hiệu dụng bề mặt Sự gia tăng tăng đến vô không đóng góp lõi Một số tác giả đưa mô hình mật độ điện mặt hiệu dụng Coi virut cầu rỗng có bán kính nhỏ (cỡ nanomet), bề mặt tích điện đặt môi trường có số điện môi hiệu dụng Mọi hiệu ứng chắn hay tượng hiệu ứng bề mặt trội hiệu ứng khối thể rõ hàm điện môi hiệu dụng sau đây, ta có , (3.9) Trong lượng cho mô hình hiệu dụng đưa thêm vào đại lượng số điện môi hiệu dụng Thay biểu thức lượng vào phương trình ta (3.10) Biểu thức số điện môi hiệu dụng thu , (3.11) Hay (3.12) Nhận thấy, hay Điều tương đương với việc bán kính virut lớn toán trở với điều kiện bình thường, số điện môi bình thường, tượng hiệu ứng bề mặt không rõ Trong trường hợp điện tích lõi nhỏ lượng điện lõi cung cấp không làm thay đổi nhiều đến lớp vỏ vị trí lượng thấp lớn lượng cực tiểu có vỏ capsid Kết tính toán Đường liền nét đường vẽ tỷ lệ theo bán kính r virut (hình 3.5) Tỷ lệ tiến đến bán kính đủ lớn có vị trí R* lớn nhiều so với vị trí lượng cực tiểu R virut số điện môi hiệu dụng tiến đến vô Điều chứng tỏ hiệu ứng bề mặt trội hiệu ứng khối, tức bán kính virut đủ nhỏ không khác nhiều so với bán kính virut rút lõi hai loại virut phản ứng Nói cách khác có mặt điện tích lõi không làm thay đổi tính chất điện động tĩnh điện virut Hình 3.6: Đồ thị phân bố điện lớp vỏ virut theo mô hình Ohshima Kết vẽ theo phụ thuộc vào bán kính virut 3.3 Mô hình mật độ điện bề mặt hiệu dụng Chúng ta thấy mô hình Ohshima phức tạp Ở coi virut hình cầu đối xứng có lõi trình tính toán phải tính đến đóng góp điện tích lõi Bởi việc khảo sát virut tương đối khó khăn Thực tế phép đo tiến hành bên virut nên phần đưa mô hình đơn giản virut coi virut giống cầu rỗng với mật độ điện tích bề mặt hiệu dụng suy từ thực nghiệm Tại điểm x điện bề mặt cầu rỗng gây nên với mật độ điện mặt qs (C/m2) (3.13) Đặt , (3.14) (3.15) Kết hợp (3.13), (3.14), (3.15) ta viết (3.16) Tính tích phân (3.16) thu điện bên cầu rỗng sau (3.17) Sử dụng mối quan hệ mật độ điện mặt qs điện tích tổng cộng bề mặt QS , (3.18) bề mặt có dạng ; với (3.19) Tại lớp vỏ bề mặt x = a, điện có giá trị (3.20) Biểu thức (3.20) mối liên quan điện tích tổng cộng điện bề mặt cầu Về phân bố điện tích bề mặt cầu có Kết phù hợp với cách sử dụng điện trường (3.21) Bằng tính toán mô hình 3.7 ta nhận thấy mô hình mật độ điện bề mặt hiệu dụng (đường liền nét) diễn tả dáng điệu mô hình Ohshima (đường đứt nét) Tuy nhiên hai đồ thị có khác độ cao Kết mô hình cho thấy chúng giảm gía trị chậm Hình 3.7: Đồ thị phân bố điện lớp vỏ virut theo mô hình mật độ điện bề mặt hiệu dụng mô hình Ohshima Đường liền nét kết mô hình mật độ điện bề mặt hiệu dụng, đường nét đứt mô hình Ohshima Kết vẽ theo phụ thuộc vào bán kính virut mô hình Ohshima Công thức (3.19) trường hợp riêng gần Padé phân bố có dạng , đa thức bậc bậc 1, khảo sát phần sau 3.4 Gần Padé Phân bố theo mô hình Ohshima áp dụng phương trình Poison giải phương pháp giải tích mà giải gần giải phương pháp tính số máy tính Đồng thời trình giải vô phức tạp Một mô hình bỏ qua hiệu ứng bề mặt thực nghiệm đóng góp lõi không đáng kể Trong mô hình ta sử dụng lý thuyết gần Padé để đưa biểu thức phân bố bề mặt hiệu dụng cách tổng quát phương pháp tính đơn giản Theo Padé, điện hiệu dụng điểm x bề mặt cầu bán kính R có dạng: , (3.22) Trong x có đơn vị R Các hệ số a, b, c cho bởi: (3.23) giá trị trạng thái Tính cách tương tự ta có giá trị hệ số a, b, c trạng thái tiếp thứ hai Tuy nhiên, việc xác định biểu thức tổng quát cho bề mặt trường hợp tổng quát chưa xác Điều thực nghiệm thấy có 1% cho kết tỷ số Tiếp theo xem xét cho biểu thức phân tích phù hợp với toàn phạm vi giá trị x Từ ta xấp xỉ điện hiệu dụng gần Padé Xấp xỉ Padé cho , (3.24) Trong Pi(x) đa thức thứ i Nếu đưa vào lượng cho điện hiệu dụng giống Culomb Xấp xỉ tính toán so sánh với kết tính toán trước phù hợp Để cải thiện sai số kết thu xem xét tiếp xấp xỉ Padé dạng (3.25) Có điều kiện hạn chế định cho trường hợp Chẳng hạn khi , với giá trị cho hai thông số phù hợp Kết phân tích cho biểu thức điện hiệu dụng tổng quát , (3.26) Với khoảng cách dao động Chúng ta tiếp cận hiệu biểu thức hiệu điện hiệu dụng ta định nghĩa (3.27) Xét toán virut hình cầu bán kính R, hiệu dụng bề mặt định nghĩa đơn giản Theo (3.24) (3.25) hiệu dụng viết dạng (3.28) Trong hệ số đó; biểu thức đặc trưng cho đặc tính virut phụ thuộc bán kính R virut 3.5 Gần Padé mở rộng Nhận thấy ta đưa thêm thành phần hàm đóng vai trò hàm chắn, a hệ số mà hàm Khi đó, hiệu dụng trở thành (3.29) Biểu thức (3.29) có dạng gần giống phân bố Ohshima đưa trước đó, ta gọi phân bố theo Padé mở rộng Gần Padé mở rộng có tính phù hợp tốt hơn, hàm đặc trưng cho hiệu ứng chắn hiệu ứng Culomb Hình 3.8 kết tính toán cho mô hình Padé mở rộng so sánh với mô hình Ohshima Ta nhận thấy rằng, dáng điệu mô hình gần Padé mở rộng giống mô hình Ohshima gần Padé mở rộng tiến giá trị chậm so với Ohshima Điều hoàn toàn có lí Nếu ta thay đổi bán kính virut kết thu thay đổi giá trị giao hai đồ thị hai mô hình không thấy có thay đổi hình dáng đồ thị Điều phù hợp với nhiều kết đưa trước đó, đồng thời kết luận đóng góp điện bề mặt vô quan trọng, ảnh hưởng lõi không đáng kể KẾT LUẬN Các mô hình virut đưa trước trường hợp đơn giản coi virut hạt nano gồm có lớp vỏ xốp (soft) nhân đại phân tử sinh học chứa thông tin phức tạp, giải gần giải phương pháp tính số máy tính Trên thực tế phép đo tiến hành bên virut, luận văn đưa mô hình đơn giản virut gồm có lớp vỏ xốp coi hiệu ứng phần nhân yếu tố khác thể bề mặt hiệu dụng Với mô hình luận văn mối liên quan điện tích tổng cộng điện bề mặt virut Biểu thức phân bố bề mặt hiệu dụng tính toán cách sử dụng gần Padé Để đạt độ phù hợp tốt ta thêm vào đại lượng exp(-ax) có vai trò giống hàm chắn tương tác Culomb nên biểu thức Padé mở rộng phù hợp với mô hình Ohshima mà luận văn đề cập đến Mô hình đơn giản Một áp dụng nghiên cứu thu luận văn góp phần soi sáng giải thích kết thực nghiệm thu gần tính chất điện điện chuyển virut bệnh tả MS2 quan tâm nhiều TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Chính, Ngô Tiến Hiển (2001), Virut học, Nhà xuất Đại học Quốc Gia Hà nội, tr.14-44 [2] Vũ Thuý Hường (2011), "Nghiên cứu xây dựng mô hình lí thuyết hạt nano xốp", Luận văn tốt nghiệp [3] A F Slachmuylders, B Partoens, W Magnus and F M Peeters1(2005), Pade_apprimation exciton in nano wire, pp 2-14 [4] Happel J (1958) Viscous flow in multipartic systems, AlChE J.,4, pp.197-201 [5] Helmholtz H V (1879) Studien uber electrische grenschichten, Ann der Physik und Chimie 7, pp 337-387 [6] Hermans J J., Fujiat H (1955) Koninkl Ned Akad vetenschap Proc B, 58, pp 182 [7] http://en.wikipedia.org/wiki/Virus [8] Jacob H Masliyah, Subir Bhattacharjee (2006), Electrokinetic and Colloid Transport Phe- nomena, Wiley Interscience, New York [9] J Nicklin et al.(1999), Instant Notes in Microbiology, Bios Scientific Publisher [10] Lee Y J., Yi H., Kim W J., Kang K., Yun D S., Strano M S., Ceder G., Belcher A M (2009) Science, 324 (5930), pp 1051-1055 [11] Nguyen T T., Bruinsma R F., Gelbart W M (2005) Elasticity theory and shape transi- tions of viral shells, Phys Rev E, 72, 051923 [12] Ohshima H (2000) J Colloid Interface Sci., 228, pp 190-193 [13] Ohshima H (2007) 285 (13), Colloid and Polymer Science pp 14111421 [14] Ohshima H (2009) Theory of electrostatics and electrokinetics of soft particles Sci Tech- nol Adv Mater., 10, pp 063001-063013 [15] Pham M., Mintz E A., Nguyen T H (2009) Journal of Colloid and Interface Science, 338 (1), pp 1-9 [16] Probstein R F (2003) Physicochemical Hydrohynamics, An Introduction, 2nd ed., Wiley Interscience, New York [17] Thanh H Nguyen,ab Nickolas Easter,ab Leonardo Gutierrez,ab Lauren Huyett,d Emily Defnet,cSteven E Mylon,c James K Ferrid and Nguyen Ai Viete (2011), The RNA core weakly in uences the interactions of the bacteriophage MS2 at key environmental interfaces, pp – [...]... protein được gói trong virut gọi là nucleocapsid Một số virut có cấu trúc khá hoàn chỉnh gọi là virut có vỏ bọc Nucleocapsid của loại virut này được bao bằng lớp màng bao chứa lipid và protein không đặc trưng của virut 1.4.1 Tính đối xứng của virut Nucleocapsid của virut có cấu trúc đối xứng bởi các đơn vị hình thái bọc trong vỏ virut Chiều dài của virut được xác định bằng chiều dài của phân tử axid nucleic,... mở đầu sự xâm nhập của virut vào tế bào Hình 1 5: Cấu tạo virut có vỏ ngoài Vỏ ngoài cũng có nguồn gốc từ màng nhân do virut lắp ráp và nẩy chồi qua màng nhân (virut herpes) Dưới tác động của một số yếu tố như dung môi hoà tan lipid, enzym, vỏ ngoài có thể bị biến tính và khi đó virut không còn khả năng gây nhiễm nữa 1.3.4 Protein của virut • Các phương pháp nghiên cứu protein virut Trước hết cần phải... chiều rộng của chúng là do kích thước của các đơn vị protein quyết định Sự sắp xếp đơn giản nhất gồm 60 đơn vị hình thái thành 3 mặt tạo thành một phân tử virut Nhiều virut có đơn vị hình thái lớn hơn chứa 180, 240 và 420 đơn vị Virut bao bọc: có nhiều virut có cấu trúc màng tổng hợp bọc quanh nucleocapsid phổ biến ở động vật (virut cúm) và một số virut vi khuẩn Tính đặc hiệu nhiễm virut là do vỏ virut. .. và gắn genom của mình vào genom của vật chủ Sau đó nhờ enzym ARN – polymeraza thì tạo thành ARN và nhân lên trong tế bào vật chủ Một số virut chứa các enzym giúp cho chúng thoát khỏi tế bào vật chủ ở giai đoạn cuối cùng của quá trình nhiễm vào vật chủ Enzym Neuramidaza bẻ gẫy các cầu nối của glycoprotein và glucolipid trong mô liên kết của tế bào vật chủ giúp cho quá trình giải phóng virut khỏi tế... kính hiển vi điện tử Độ lắng của virut tỉ lệ với kích thước của virut, ngoài ra còn phụ thuộc vào một số yếu tố khác như nhiệt độ của môi trường, độ nhớt, tốc độ quay và kích thước trục quay 1.2.2 Định nghĩa theo sự sinh sản Virut có khả năng sinh sản nghĩa là từ một phần virut xuất hiện thành 10 - 100 các phần mới Quá trình sinh sản của virut chỉ xảy ra bên trong tế bào Mỗi virut sinh sản đặc biệt ở... của virut Protein vỏ ngoài thường là glycoprotein cũng có nguồn gốc từ màng sinh chất, tuy nhiên trên mặt vỏ ngoài cũng có các glycoprotein do virut mã hóa được gắn trước vào các vị trí chuyên biệt trên màng sinh chất của tế bào, rồi về sau trở thành cấu trúc bề mặt của virut Ví dụ các gai gp 120 của HIV hay hemaglutinin của virut cúm, chúng tương tác với receptor của tế bào để mở đầu sự xâm nhập của. .. của tế bào chủ Ngoài ra thuộc loại này còn có các protein gây ung thư do các oncogen mã hóa; các protein gây chuyển dạng tế bào, như kháng nguyên T lớn của SV-40 hoặc protein EBNA của virut Epstein Barr Ở một số virut có protein không cấu trúc liên quan đến hoạt tính anti-apoptosis và anticytokin [7] 1 4 Tính tự nhiên của virut Virut khác nhau về kích thước, hình dạng và thành phần hoá học Một số virut. .. cách sắp xếp khác nhau khiến cho virut có hình dạng khác nhau Có thể chia ra ba loại cấu trúc: đối xứng xoắn, đối xứng hình khối và cấu trúc phức tạp (Hình 1.1) [1] • Cấu trúc đối xứng xoắn Hình 1.2: Cấu trúc đối xứng xoắn của virut Sở dĩ các virut có cấu trúc này là do capsome sắp xếp theo chiều xoắn của acid nucleic Tuỳ loại mà có chiều dài, đường kính và chu kỳ lặp lại của các nucleocapsid khác nhau... lớn của virut có kích thước dưới kính hiển vi, có nghĩa là nó có kích thước nhỏ hơn cả sự phân biệt bằng kính hiển vi quang học Kích thước của virut khác nhiều so với vi khuẩn Kích thước của virut lớn nhất là 400nm và nhỏ nhất là 13nm - 20nm Đo kích thước của virut tương đối dễ dàng và chính xác Đối với virut có kích thước lớn có thể đo bằng kính hiển vi thường, bằng phương pháp nhuộm màu, còn loại virut. .. khác có hai phân tử ARN đã được phân loại, virut cúm có 8 phân tử ARN, các virut gia súc có nhiều phân tử ARN hơn 1.4.4 Enzym trong virut Một số virut chứa enzym đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhiễm vào vật chủ Nhiều virut chứa polymereza để biến đổi axit nucleic của virut thành mARN ngay sau khi quá trình nhiễm vào vật chủ bắt đầu Retrovirus là các virut chứa ARN sau khi xâm nhập vào tế bào