Биология - наука о жизни

Архитектура вирусов. Вирион.

 

Главная страница

Мы встречаемся с двумя новыми терминами. До сих пор мы говорили о вирусах, а теперь появилось новое слово «вирион». Это слово заменило ранее применявшиеся обозначения — вирусная частица, элементарное тельце и др.— и означает вирусную особь, или вирусный индивидуум. Вместо неопределенных неодушевленных - частиц и телец появилась «личность» — вирион. Вирус получил право гражданства среди многочисленных особей органического мира рядом с дубом и львом...

А вот слово «архитектура» для вирусов не образное выражение, а технический термин. Мы не говорим об архитектуре льва или дуба и не описываем, как строится лев или дуб, о вирионах же так говорят: архитектура вириона.

Термин «архитектура вирионов» появилась в начале 60-х годов, когда были усовершенствованы электронные микроскопы, позволившие получить четкие изображения вирионов с увеличением в десятки и сотни тысяч раз. Оказалось, что вирионы представляют собой правильные, симметричные стереометрические тела, состоящие из повторяющихся элементов. Тогда-то и потребовалась помощь математиков, специалистов раздела этой науки, называемого топологией, чтобы понять, как построены вирионы.

Топологи подошли к решению задачи без груза предрассудков и предубеждений. Дано: кирпичи неправильной, но строго определенной формы; требуется построить спираль, или, точнее, винт, с наибольшей экономией; результат: определен шаг спирали, внутренний и внешний диаметры, вычерчена фигура во всех необходимых проекциях для архитектора или строителя. Дано: снова кирпичи; требуется построить тело, приближающееся к шарообразной форме с заданным объемом полости; результат: наиболее экономичная укладка кирпичей (в виде фигуры икосаэдра), расчет количества кирпичей и способа их укладки. В обоих случаях — дешевизна и прочность, так как заказчик умеет считать деньги и не тратит их попусту.

Теперь заменим коммерческое выражение «дешевизна» на термодинамический термин «минимальный уровень свободной энергии», и все станет на свои места. В основе строения вирионов, взаимодействия белковых молекул между собой и с молекулой нуклеиновой кислоты лежат законы термодинамики, то есть именно они определили правильную кристаллообразную структуру вирионов. Эти структуры образуются в результате самосборки, и возможные ошибки в процессе самосборки исправляются под действием тех жо термодинамических законов: если тело, составленное из элементов, не достигло минимального уровня энергии, оно неустойчиво, и, наоборот, устойчивость приобретается при достижении минимального уровня энергии.


<<<назад                    далее>>>