Кристалломорфология сферических вирусов

• Main Author: Yury L. Voytekhovsky
• Format: Article
• Language: English
• Published: Saint-Petersburg Mining University 2021-05-01
• Series: Zapiski Gornogo Instituta
• Subjects: сферические (икосаэдрические) вирусы; морфология капсида; белковые глобулы; однослойная плотней-шая шаровая упаковка; гомологические серии; точечные группы симметрии ih и i; классификация и фило-гения сферических вирусов
• Online Access: https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/13461

В статье рассмотрены современные взгляды на строение капсидов сферических вирусов, которые представляют собой икосаэдры (икосаэдрические вирусы). Каждая грань икосаэдра сложена однослойной плотнейшей упаковкой белковых глобул, которая может быть различно ориентирована относительно ребер икосаэдра. Если линии глобул расположены параллельно ребрам икосаэдра, то капсид имеет точечную группу симметрии Ih (с плоскостями симметрии), если не параллельны – группу симметрии I (без плоскостей). С математической точки зрения в обеих группах симметрии имеются серии, объединяющие одинаково (с точностью до подобия) устроенные капсиды. Они связаны попарно переходами к дуальным формам (гомологической серии). Сформулирована гипотеза о том, что у наиболее крупных сферических вирусов строение капсидов может быть еще разнообразнее и сложнее. Наряду с икосаэдром их базовыми формами могут быть любые простые формы, разрешенные в группах симметрии Ih и I (всего 8). Сделано предположение, что переходы в сериях подобия и между гомологическими сериями имеют филогенетическое значение. Известны сферические вирусы обеих групп симметрии. Например, коронавирус SARS-CoV-2 имеет группу симметрии Ih и принадлежит к хорошо известной серии. Кристаллографический подход позволяет построить строгую морфологическую классификацию сферических вирусов. Это важно для их раннего распознавания и раздельного исследования. Статья демонстрирует практическое применение кристалломорфологии в изучении вирусных систем – актуальной проблеме геоэкологии и охраны жизнедеятельности.