Изучение биологических объектов методами атомно-силовой микроскопии. Нагорнов Ю.С. - 47 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

2.5 Изучение вирус - клеточного взаимодействия методами АСМ

Простейший живой организм – вирус – целиком состоит из биополимеров – белка и РНК

(иногда ДНК), в состав некоторых вирусов входят также липиды. Вирусы являются

возбудителями инфекционных болезней растений, животных и человека и размножаются

только в живых клетках. Форма различных вирусов очень разнообразна. У многих

бактериофагов (вирусов, размножающихся в бактериях) они состоят из головки и отростка,

кроме того форма вирионов (зрелых вирусных частиц) бывает прямоугольная, шарообразная,

палочкообразная, нитевидная, в виде многогранных шариков и др. По размерам вирусы делят

на крупные (300-400 нм в диаметре), средние (80-125 нм) и мелкие (20-30 нм.

Использование атомно-силовой микроскопии расширило круг задач, решаемых при

исследовании вирусов. Стало возможным изучать механические свойства отдельных

вирионов, взаимодействие вирусов друг с другом и с подложкой, процессы деградации

вирусных частиц, возникновение и рост вирусных кристаллов и т.д.

Способность некоторых вирусов образовывать кристаллические структуры была

обнаружена давно и использовалась, в частности, для определения размеров вирусных частиц

с высокой точностью. Многие вирусы представляют собой отличные системы для изучения

процесса кристаллизации из раствора благодаря своим относительно большим размерам.

Кинетика их кристаллизации по меньшей мере на порядок медленнее, чем для общепринятых

систем, а большие размеры позволяют визуализацию как кристаллической решетки так и

отдельных частиц.

В настоящее время с помощью АСМ в жидкости наблюдают динамику и особенности

роста кристаллов из многих икосаэдрических растительных вирусов. Техника АСМ, в

частности позволяет длительное (до нескольких дней) наблюдение за ростом кристалла, во

время которого практически не происходит внешнего воздействия на растущую систему (за

исключением слабого воздействия зонда). Максимальное разрешение вирусов (до уровня

капсомеров – структурных элементов белковой оболочки) при их АСМ- исследованиях

наблюдается именно на кристаллических поверхностях.

Изучение взаимодействия вирус-эритроцит может рассматриваться как пример особого

случая воздействия на мембрану. Это более сложный процесс, чем химическое или

механическое воздействие на мембрану. Взаимодействие вирус-эритроцит является

специфичным процессом. Его результаты прямо зависят как от вида вируса, так и

происхождения эритроцита. Более того, иногда реакция различна для разных штаммом одного

и того же вируса.