کلینیک گیاه پزشکی مهندس سلطانی

"داشتن ابتکار و درک هر مطلبي ، مهم تر از انبار کردن علوم است." انيشتين

ساختمان وتركيب شيميائي ويروسها –

ساختمان وتركيب شيميائي ويروسها –

استفاده از روش ميكروسكوپ الكتروني و آناليز ساختماني توسط اشعه رنتگن نقش مهمي در مطالعه اجزائ ساختماني ويروسها بازي مي كنند.

1-   استفاده از ميكروسكوپ الكتروني : امكان مشاهده ويروس را بما مي دهد ويا بررسي اندازه ويروسها كه در روش ميكروسكوپ نوري محدوديت امكان ديد زير 200 ميلي ميكرون وجود دارد .را با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني امكان پذير مي سازد.طول موج جريان الكتريكي در ميكروسكوپ الكتروني بيولوژيكي ده ميكرومتر مي باشد.بخاطر همين توانائي مجاز از نظر تئوري ( كمترين طول ديد بين دو نقطه كه يك دوم طول موج مي باشد.وامكان ديد كمي را بما مي دهددر روش ميكروسكوپ الكتروني طول ديد خيلي بالا مي رود .براي اينكه دسته طول امواج الكتروني پخش شده از كاتد، شفاف باشد وامكان مشاهده ساختمان نمونه مورد نظر واضح شود ضرورت دارد با استفاده از فلزات سنگين يا نمكهاي آن ،آنرا متضاد كنند .بيشترين كاربردروش متضاد ،روكش دادن جسم مورد مطالعه هنگامي كه با يك لايه از فلزات نازك ( طلا ،پلاتين ويا كرم ) پوشانده شده باشد.روكش دادن اين امكان را بما مي دهد كه نه تنها در مورد فرم ساختمتني اجزائ ويروس بلكه در مورد ابعاد جسم مورد مطالعه روي روكش هم قضاوت كنيم .جسم روكش داده شده در داخل ميكروسكوپ در شرايط خلائ قرار داده مي شود جسم زير كربن با جريان الكتريكي خيلي قوي ملتهب شده وتصوير شفافي را بما مي دهد.

تاكنون تنها يك  ويروس را با ميكروسكوپ نوري بصورت نقاط ريز مشاهده كردند.اين ويروس Pox virus نام دارد كه از بزركترين ويروسها مي باشد.

از نظر ساختماني قسمت اعظم وزن پيكره ويروس از پروتئين وسپس از نوكلئيك اسيد مي باشد براي مثال ويروس     TMV  5  % نوكلئيك اسيد و95% پروتين دارد.وويروس Tomato bushy stunt virus داراي 18% نوكلئيك اسيد وبقيه پروتئين مي باشد.

در پيكره ويروسها چند مولكول آب نيز مي تواند وجود داشته باشد .برخي غشائ ليپوپروتئيني دارند كه مقدار آب در اينها از ويروسهائي كه فقط پوشش پروتئيني دارند بيشتر است .در ويروسها غشائ دار ( رابدو ويروسها ) 1-4 % در هر گرم وزن خشك ويروس و در ويروسهاي كوچكتر 5/1 – 7/0 درصد در هر گرم وزن خشك ويروس آب مي باشد.(‌براي مثال در TMV  ).

در پيكره  برخي از ويروسها املاحي مثل كلسيم ، روي وجود دارد مثل يروس AMV كه هر كدام نقش خاصي را ايفائ مي كنند وقسمتي كه داراي عنصر روي مي باشد ايجاد باند مي كند.

در برخي پلي آمين ( Poly amine) وجود دارد كه باعث پايداري RNA ويروس مي شود .ولي در سوخت وساز وهمانند سازي نقشي ندارد.

 

ويروسها از چند ماده شيميايي مختلف تشكيل شده اند و مهمترين قسمت آنها نوكلئيك اسيد و پروتئين است ديگر مواد دربعضي از ويروسها هست و در بعضي نيست مثل:  ليپيد – پلي ساكاريد – پلي آميدها – فلزات و آب .

نوكلوتيد تشكيل شده از يك باز آلي كه چهار تا از پنج باز آدنين و گوآنين ، يوراسيل و تايمين، سيتوزين مي باشد اين نوكلئيك اسيدها ساده نمي باشند و داراي ساختمان نسبتا پيچيده مي باشند .

نوكلئوسايد تشكيل شده است از يك باز و يك قند – حال اگر يك فسفات به آن اضافه شود تبديل به يك نوكلئوتيد مي شود . اين قند يا ريبوز است و يا دي اكسي ريبوز ، نمودارها براي قند با پريم و براي باز عادي بكار مي رود و قند از 5 و 3 به دو فسفات متصل مي شوند و باز از انتهاي 9 به انتهاي 4 قند متصل مي باشد.پس يك طرف زنجيره 3 و يك طرف آن 5 مي باشد .

نوكلئيك اسيدها بدوگروه RNA و DNA تقسيم مي شوند .

باندهاي هيدروژني گاهي بين بازهاي مختلف تشكيل مي شود و اين بازها حالت مكمل يكديگر مي باشند.

T=A  و U با دو باز هيدروژني ، G=C با سه باز هيدروژني با يكديگر متصل مي شوند انواع نوكلئيك اسيدهاي مختلف در ويروسها عبارتند از :

1-                ssRNA                       4/3 ويروسهاي كياهي به اين شكل مي باشند.

2-                dsRNA

3-                dsDNA

4-                ssDNA

مقدار نوكلئيك اسيد در ويروسهاي گياهي متفاوت است در ويروسهاي ميله أي حدود 5% موجود است در بين ويروسهاي ايزومتريك از 16% - 15 تا 40% متغيير مي باشد .

ssRNA : يك رشته تك لا از RNA با دو انتهاي 3 و 5 اين مولكول نوكلئيك اسيد بصورت يك رشته طويل آزاد نمي باشد در اين نوع نوكلئيك اسيد دو نوع ساختمان قابل تشخيص مي باشد .

1-    ساختمان اوليه : بصورت يك رشته طويل و نوكلئوتايدها به رويت پشت سر هم مي باشند .

2-     ساختمان ثانويه : علاوه بر اوليه, ساختمان ثانويه نيز وجود دارد ، شامل تا خوردگي ها و پيچ خوردگي ها مي باشد .تشكيل حلقه ها و LOOP هايي را مي دهد.و اين تاخوردگي ها بر اساس جفت شدن بازها مي باشد .

برخي از اين تاخوردگي ها نقش مهمي را در بيولوژي ويروس دارا مي باشند براي شناسائي ريبوزوم و شناسائي آنزيم و ساير صفات نوكلئيك اسيدها ممكن است اساسش در اثر اين تاخوردگي باشد .

مثلاً در TMV براي شناسائي ويروس از يكي از اين loop ها استفاده مي نمايد . در دو انتهاي 3 و 5 مي باشد كه ساختمان مخصوص دارند . 5 ساختمان مخصوص به خود و 3 ساختمان مخصوص به خود دارد چهار نوع ساختمان مي توان تشخيص داد :

1-                در ناحيه 3 دو نوع ساختمان اختصاصي وجود دارد :

الف poly A : كه تعداد زيادي آدنين پشت سر هم قرار مي گيرند . و اين تعداد بستگي به نوع ويروسي دارد از 12 تا 100 تا 200 آدنين ممكن است پشت سر هم قرار گيرد. كه البته در mRNA نيز وجود دارد .و به آن poly A tail مي گويند و نقش در ترجمه دارد براي مثال  در پاتي ويروسها و كمو ويروس – Nepovirus / Potyimo / como virus

ب- ساختماني شبيه به tRNA : tRNA يك لوپي مي باشد . به اين شكل در برخي ويروسها در انتهاي 3 چنين ساختماني وجود دارد .

در برخي ويروسها مثل TMV و TYMV وجود دارد. در TMV  اين ساختمان را hystidin مي گيرد  و در TYMV اين ساختمان را VALINE  مي گيرد .

2-                در ناحيه 5 باز دو نوع ساختمان قابل تشخيص مي باشد .

الف- ساختمان Vpg : يك تكه پروتئين است كه به 5 متصل مي شود از درون مولكولي 3500 تا 34000  مي تواند باشد .

ب – سرپوش Cap : در بسياري از mRNA در سلولهاي ژني وجود دارد و ديده مي شود و اختصاصي ويروسها نمي باشد ولي در ويروسها و صفت اختصاص خود را دارد اين سرپوش يك فرمول دارد :

يك گوانين است كه در موضع شماره 7 ژن يك متيل دارد پس :

m7G5PPPG5

و اين گوانين از 5 به 3 فسفات متصل مي شود و به گوانين ديگري از ناحيه 5 متصل مي شود .

نقش ساختمانهاي انتهايي : كنترل تنظيم و يا محافظت . به عنوان مثال VPg نقش تنظيمي دارد يعني ژني پروتئين مي خواهد ساخته شود ، در هنگام توليد مثل ريبوزومها كه از ناحية 5 شروع مي نمايند و براي ساختمان پروتئين بعنوان يك گد براي آغاز مي باشد initiation  codon و در بيشتر مواقع AUG  مي باشد حال ممكن است در طول رشته تعداد زيادي AUG داشته باشيم نقش آن اين است كه از اين پس AUG بعد از Vpg شروع مي نمايد.

درخصوص Cap نيز بعلاوه ممكن است نقش محافظت داشته باشيم كه آنزيمهاي وجود دارد بنام Exonuclease2 كه نوكلئيك اسيدها را از انتهاي فورنرر با وجود اين سرپوش ها محافظت صورت
مي گيرد.

ساختماني شبيه به  :tRNA نقشهاي زيادي دارد در عمل اتصال برخي آمينو اسيدها و يا شناسايي آنزميهاي خاص و ، برخي عقيده دارند كه آنها فسيلهاي مولكولي هستند و اين بقاياي نوكلئيك اسيد قبلي را دارد.

ديده مي شود كه اگر Vpg و اين ساختمانtRNA قطع شود در برخي ويروسها در راندمان ترجمه خلل حاصل مي شود.

+ نوشته شده در  7 Apr 2009ساعت 11:6 AM  توسط نورالدین سلطانی یلمه  |