Обнаженная РНК
В течение последних 12 лет теоретические и
экспериментальные исследования структуры вирусов развивались
параллельно. Так, Крик и Уотсон выдвинули гипотезу относительно
структуры мелких вирусов, которая была затем полностью подтверждена.
Используя имевшиеся в то время знания о ВЖМТ и ВТМ, а именно что
вирусная РНК заключена внутри белковой оболочки и что (данные только
б отношении ВТМ в тот период) обнаженная РНК инфекционна, они
предположили, что у мелких вирусов основное назначение белковой
оболочки состоит в защите их рибонуклеиновой кислоты. Они полагали,
что наиболее эффективный путь образования белковой оболочки, имеющей
относительно крупные размеры, состоит в синтезе в клетке под
контролем вируса большого числа небольших идентичных белковых
субъединиц, а не одной или нескольких очень крупных молекул.
Крик и Уотсон отметили, что если один и тот же тип
взаимодействия между субъединицами повторяется многократно при
построении вирусной частицы, то белковые молекулы должны быть
правильно упакованы вокруг молекулы РНК. Существует ограниченное
число способов упаковки субъединиц в вирусном капсиде. Большинство
вирусов имеет либо палочкообразную, либо сферическую форму. Число
белковых субъединиц, располагающихся в виде спирали в частицах
палочкообразных вирусов, теоретически неограниченно.
Исходя из кристаллографических соображений, Крик и
Уотсон пришли к выводу, что белковая оболочка мелкого «сферического»
вируса, вероятно, построена из идентичных белковых субъединиц,
расположение которых характеризуется кубической симметрией; в этом
случае число субъединиц должно быть кратным двенадцати. В дальнейших
исследованиях Каспар и Клуг развили эти принципы, касающиеся
строения мелких вирусов (особенно сферических).
В ранних электронно-микроскопических исследованиях
для контрастирования вирусных частиц использовали метод оттенения
тяжелыми металлами. Такое оттенение затрудняло исследование деталей
поверхности, но позволяло получить информацию об общем размере и
форме сухой частицы. В тех случаях, когда техника оттенения при
исследовании сферических вирусов применялась с достаточно высоким
экспериментальным мастерством и проводилось сравнение форм теней,
наблюдаемых на электронных микрофотографиях, с тенями, образуемыми
моделями, иногда удавалось сделать заключение о симметрии наружной
поверхности вирусной оболочки. |