Ponieważ wirusy nie należą do komórkowej formy życia, termin „wirion” jest używany jako określenie odrębnej cząsteczki wirusa. Koncepcja ta została wprowadzona w 1962 roku przez Francuza André Lvov.
Wirus nie istnieje w tej formie przez cały czas, ale tylko na pewnym etapie swojego cyklu życia.
Co to jest wirion
Virion to ostatnia faza rozwoju wirusa, która obejmuje kompletny zestaw elementów strukturalnych i funkcjonalnych upakowanych w jednej cząsteczce. Ta forma jest typowa dla pozakomórkowego etapu cyklu życiowego wirusa, jednak przez pewien czas po złożeniu wirion może również istnieć wewnątrz zakażonej komórki.
Ponieważ wirion jest tylko określeniem jednostki morfologicznej, nie powinien być utożsamiany z pojęciem „wirus”. Ta ostatnia obejmuje cały zestaw właściwości biologicznych charakteryzujących ten takson, a nie tylko cechy strukturalne.
Struktura wirionu
Cząstka wirusa składa się z kwasu nukleinowego (RNA lub DNA) otoczonego warstwą białkową (kapsyd), która pełni funkcje ochronne izapewnia interakcję z komórką gospodarza. Niektóre wiriony mają dodatkową otoczkę w postaci błony bilipidowej, przebitej wystającymi kolcami białek wirusowych. Ta struktura ma pochodzenie komórkowe i jest nazywana superkapsydem. Rozmiary cząstek wirusowych wahają się od 20 do 200 nm.
Podjednostki białkowe otoczki wirionów można składać w różne konfiguracje przestrzenne, na podstawie których budowana jest klasyfikacja morfologiczna wirusów. W zależności od typu organizacji strukturalnej wyróżnia się wiriony:
- z symetrią helikalną - jednostki białkowe ułożone są w spiralę, w centrum której znajduje się podobnie zbudowany kwas nukleinowy;
- z symetrią sześcienną - trójkąty równoboczne (kasomery) utworzone z cząsteczek białka tworzą różne formy wielościanów (czworościany, ośmiościany, dwudziestościany itp.);
- z symetrią binarną (mieszaną) - połączenie obu typów organizacji w jednej cząstce wirusa (typowe dla bakteriofagów);
- Misternie zorganizowane, pokryte superkapsydem.
Oprócz podjednostek strukturalnych otoczki, niektóre wiriony zawierają enzymy niezbędne do transkrypcji materiału genetycznego.
Struktura przestrzenna, skład białkowy i rodzaj kwasu nukleinowego wirionu to główne cechy taksonomiczne różnicowania biologicznego wirusów. Dodatkowe kryteria to cechy historii życia i widmo gospodarza.
Materiał genetyczny cząstek wirusa
W przeciwieństwie do materiału genetycznego innych organizmów, wiriony wirusów zawierają tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego: DNA lub RNA. Cząsteczki te mogą być okrągłe lub liniowe, fragmentaryczne lub całe, z zamkniętymi (całkowicie lub częściowo) lub wolnymi końcami, zawierają zarówno dwa łańcuchy, jak i jeden. Taka różnorodność organizacji kwasów nukleinowych jest charakterystyczna tylko dla wirusów.
Genom wirusa ma również cechę funkcjonalną. Tak więc RNA wirionu może być dodatni, to znaczy może ulegać translacji w komórce gospodarza z wytworzeniem białek wirusowych, a ujemny, nie posiadający aktywności matrycowej (w tym przypadku translację poprzedza synteza dodatniego RNA przez enzym to jest część wirusa - transkryptaza).
W zależności od kombinacji tych cech, wiriony są podzielone na 6 typów RNA:
- jednoniciowe, niefragmentowane, pozytywne;
- jednoniciowe niefragmentowane negatywy;
- pojedyncza nić pofragmentowana ujemna;
- dwuniciowa fragmentacja negatywna;
- pojedyncza nitka podwójnie dodatnia;
- uszkodzony jednoniciowy okrągły.
W genomie DNA rozróżnia się łańcuchy „+” i „-” oraz następujące typy organizacji molekularnej:
- częściowo jednoniciowy okrągły;
- superspiralny zamknięty pierścień;
- pojedyncza nitka liniowa;
- dupleks liniowy;
- liniowy dupleks z kowalencyjnie usieciowanymi końcami;
- pojedyncza linkaliniowy;
Wśród wszystkich typów genomów wyróżnia się grupy, z których każda charakteryzuje się pewnym mechanizmem replikacji w zakażonej komórce.
Montaż wirionu w komórce gospodarza
Tworzenie cząsteczek wirusa jest dokonywane przez enzymy i mechanizmy biosyntezy zakażonej komórki, które wirus zmusza do samodzielnej pracy. Ten proces obejmuje kilka kroków.
Po pierwsze, materiał genetyczny wirionu dostaje się do komórki gospodarza. Jednocześnie w wirusach prostych otoczka białkowa pozostaje na zewnątrz, podczas gdy w wirusach złożonych wnika do środka w wyniku fuzji superkapsydu z błoną komórkową (endocytoza receptora). W tym ostatnim przypadku kapsyd znajdujący się w cytoplazmie jest niszczony przez działanie enzymów litycznych fagosomu.
Na bazie kwasu nukleinowego przebiegają równolegle 2 procesy: replikacja genomu (tworzenie wielu kopii cząsteczek genetycznych DNA lub RNA) i translacja białek wirionu w aparacie rybosomalnym komórki gospodarza.
Zsyntetyzowane białko i elementy genetyczne są połączone w nukleokapsyd - pełnoprawny wirion prostych wirusów. W złożonym układzie montaż kończy się w momencie, gdy cząsteczka opuszcza komórkę, podczas której kapsyd jest otoczony błoną plazmatyczną zawierającą wbudowane w nią białka receptorowe.
Stowarzyszenie Naukowo-Produkcyjne „Virion”
Przedsiębiorstwo badawcze „Virion” to największy kompleks farmaceutyczny do tworzenia i produkcji immunobiologicznejcena leków Rosja. W 1906 r. został założony jako Tomski Instytut Bakteriologiczny im. Iwana i Zinaidy Churinów, a w 1953 r. otrzymał status Instytutu Badawczego Szczepionek i Surowic. W 1988 roku Instytut został przemianowany na stowarzyszenie naukowo-produkcyjne (NPO) „Virion”, które później stało się oddziałem Moskiewskiego Federalnego Państwowego Przedsiębiorstwa Unitarnego NPO „Microgen”.
Główna działalność firmy obejmuje tworzenie i produkcję immunoglobulin, szczepionek przeciwwirusowych, probiotyków, leków psychotropowych oraz różnych leków do diagnostyki. Siedziba firmy znajduje się w Tomsku, ul. Iwanowski 8.
Obecnie kompleks produkcyjny Virion jest dobrze znaną dużą firmą z zaawansowaną technologicznie bazą produkcyjną i profesjonalnym personelem liczącym 600 osób.
