کپسید: تفاوت میان نسخهها
اصلاح نوشتاری |
افزودن پیوند بیستوجهی، ابرابزار |
||
خط ۱: | خط ۱: | ||
'''کپسید''' {{به انگلیسی|capsid}} پوششی [[پروتئین|پروتئینی]] است که اطراف ماده [[ژنتیک|ژنتیکی]] [[ویروس]] را |
'''کپسید''' {{به انگلیسی|capsid}} پوششی [[پروتئین|پروتئینی]] است که اطراف ماده [[ژنتیک|ژنتیکی]] [[ویروس]] را میپوشاند و باعث نفوذ راحتتر ویروس به داخل سلول میشود. [[پروتئین]]های کپسید توسط ژنوم ویروس کد میشوند. |
||
[[Image:CMVschema.svg|thumb|left|ساختار شماتیک [[سیتومگالوویروس]]]] |
[[Image:CMVschema.svg|thumb|left|ساختار شماتیک [[سیتومگالوویروس]]]] |
||
[[Image:Helical capsid with RNA.png|thumb|left|مدل سه بعدی ساختار مارپیچ کپسیدی]] |
[[Image:Helical capsid with RNA.png|thumb|left|مدل سه بعدی ساختار مارپیچ کپسیدی]] |
||
در سادهترین شکل، عملکرد '''کپسید''' در اطراف ذره موجب حفاظت از ژنوم حساس [[ویروس]] در برابر آسیبهای فیزیکی، شیمیایی یا [[آنزیم|آنزیمی]] است. لایههای [[پروتئین|پروتئینی]] احاطهکننده [[ویروس]] بسیار سفت و سخت هستند اما در عین سختی، بسیار انعطاف پذیرند. انعطافپذیری مسئله بسیار مهمی برای '''کپسید''' است و اگر فاقد این ویژگی باشد،[[ویروس]] خنثی خواهد شد. همچنین کپسید مسئول شناسایی و برهم کنشهای اولیه، با [[سلول]] میزبان است. در شکل ابتدایی، این برهم کنش شامل اتصال اختصاصی یک [[پروتئین]] اتصالی از [[ویروس]] با گیرنده اختصاصی از [[سلول]] میزبان میشود. همچنین '''کپسید''' بوسیله انتقال و حمل ژنوم به [[سلول]] میزبان، در شروع عفونت نقش دارد. |
در سادهترین شکل، عملکرد '''کپسید''' در اطراف ذره موجب حفاظت از ژنوم حساس [[ویروس]] در برابر آسیبهای فیزیکی، شیمیایی یا [[آنزیم|آنزیمی]] است. لایههای [[پروتئین|پروتئینی]] احاطهکننده [[ویروس]] بسیار سفت و سخت هستند اما در عین سختی، بسیار انعطاف پذیرند. انعطافپذیری مسئله بسیار مهمی برای '''کپسید''' است و اگر فاقد این ویژگی باشد، [[ویروس]] خنثی خواهد شد. همچنین کپسید مسئول شناسایی و برهم کنشهای اولیه، با [[سلول]] میزبان است. در شکل ابتدایی، این برهم کنش شامل اتصال اختصاصی یک [[پروتئین]] اتصالی از [[ویروس]] با گیرنده اختصاصی از [[سلول]] میزبان میشود. همچنین '''کپسید''' بوسیله انتقال و حمل ژنوم به [[سلول]] میزبان، در شروع عفونت نقش دارد. |
||
[[ |
[[ویروس]]ها مونومرهای بیشکل ''کپسید'' را بر اساس قوانین تقارن در کنار هم جمع میکنند.<ref>Principles of Molecular Virology, Fifth Edition, Alan Cann</ref> |
||
بر اساس نوع چیدمان کپسومرها، آنها |
بر اساس نوع چیدمان کپسومرها، آنها به دو نوع هلیکال (مارپیچی) و ایکوسادرال (بیست وجهی) تقسیم میشوند.<ref name="ISBN 0-07-147666-0">{{cite book |author=Brooks, George H. ; Geo F. Brooks |title=Jawetz, Melnick & Adelberg's medical microbiology |publisher=McGraw-Hill Medical |location= |year=۲۰۰۷ |pages=۸۵ |isbn=0-07-147666-0 |oclc= |doi= |accessdate=}}</ref> |
||
نیروهایی که باعث تشکیل ذرات [[ویروس|ویروسی]] میشوند، اغلب نیروهای هیدروفوب و الکترواستاتیک هستند. |
نیروهایی که باعث تشکیل ذرات [[ویروس|ویروسی]] میشوند، اغلب نیروهای هیدروفوب و الکترواستاتیک هستند. |
||
== ساختارهای اختصاصی == |
== ساختارهای اختصاصی == |
||
=== هلیکال (مارپیچی) === |
=== هلیکال (مارپیچی) === |
||
سادهترین راه برای سازماندهی زیر واحدهای [[پروتئین|پروتئینی]] متعدد و یکسان، استفاده از تقارن چرخشی و چیدن [[پروتئین |
سادهترین راه برای سازماندهی زیر واحدهای [[پروتئین|پروتئینی]] متعدد و یکسان، استفاده از تقارن چرخشی و چیدن [[پروتئین]]های نامنظم در اطراف محیط یک دایره و تشکیل یک دیسک است. سپس دیسکهای متعدد میتوانند روی هم چیده شده تا یک فرم سیلندری (استوانهای) بسازند که در آن ژنوم [[ویروس]] توسط لایههای [[پروتئین|پروتئینی]] پوشیده شده یا اینکه در مرکز یک سیلندر تو خالی قرار گرفتهاست. البته ساختار کپسید، در واقع یک مارپیچ است تا اینکه یک توده از دیسکهای روی هم چیده شده باشد. |
||
یک مارپیچ را در ریاضیات میتوان با دو پارامتر تعریف کرد: |
یک مارپیچ را در ریاضیات میتوان با دو پارامتر تعریف کرد: |
||
# دامنه [[دامنه (فیزیک)]] که اندازهٔ قطر مارپیچ است. |
|||
# درجه [[Pitch]] که برابر با فاصله پوشیده در هر دور کامل مارپیچ است. |
|||
2. درجه [[Pitch]] که برابر با فاصله پوشیده در هر دور کامل مارپیچ است. |
|||
در ساختار مارپیچ، نسبت دامنه به درجه ثابت باقی میماند. در غیر این صورت، ساختار مارپیچی باعث نشت ژنوم به بیرون میشود. |
در ساختار مارپیچ، نسبت دامنه به درجه ثابت باقی میماند. در غیر این صورت، ساختار مارپیچی باعث نشت ژنوم به بیرون میشود. |
||
بسیاری از [[ویروس |
بسیاری از [[ویروس]]های گیاهی، دارای ''کپسید'' هلیکال هستند. [[ویروس]]های جانوری هلیکال اما بدون انولوپ، وجود ندارند. این ویژگی در بسیاری از پاتوژنهای شناخته شدهٔ انسانی مثل [[ویروس]]های [[آنفلوانزا]]، [[اوریون]]، [[سرخک]] و [[هاری]] وجود دارد. |
||
=== ایکوسادرال (بیست وجهی) === |
=== ایکوسادرال (بیست وجهی) === |
||
[[Image:Virus capsid T number.tif|thumb|left|ساختارهای ایکوسادرال |
[[Image:Virus capsid T number.tif|thumb|left|ساختارهای ایکوسادرال [[بیستوجهی]] ویروسی]] |
||
روش دیگر برای ساخت ''کپسید''، چیدن زیر واحدها به شکل یک ساختار شبه کره توخالی است که ژنوم را درون خود احاطه میکند. در سال ۱۹۶۰، بررسی مستقیم تعدادی [[ویروس]] مشخص کرد که این ویروسها به نظر دارای تقارن چندوجهی هستند و نه کرهای شکل. از آنجایی که مولکولهای پروتئینی دارای شکل نامنظمی هستند، سادهترین کپسیدهای ایکوسادرال با استفاده از ۳ زیر واحد همسان برای تشکیل هر وجه مثلثی ساخته میشوند. این بدین معنی است که برای ساختن یک کپسید کامل، ۶۰ زیر واحد همسان مورد نیاز است. |
روش دیگر برای ساخت ''کپسید''، چیدن زیر واحدها به شکل یک ساختار شبه کره توخالی است که ژنوم را درون خود احاطه میکند. در سال ۱۹۶۰، بررسی مستقیم تعدادی [[ویروس]] مشخص کرد که این ویروسها به نظر دارای تقارن چندوجهی هستند و نه کرهای شکل. از آنجایی که مولکولهای پروتئینی دارای شکل نامنظمی هستند، سادهترین کپسیدهای ایکوسادرال با استفاده از ۳ زیر واحد همسان برای تشکیل هر وجه مثلثی ساخته میشوند. این بدین معنی است که برای ساختن یک کپسید کامل، ۶۰ زیر واحد همسان مورد نیاز است. |
||
نسخهٔ ۳۰ اکتبر ۲۰۱۸، ساعت ۰۸:۰۷
کپسید (به انگلیسی: capsid) پوششی پروتئینی است که اطراف ماده ژنتیکی ویروس را میپوشاند و باعث نفوذ راحتتر ویروس به داخل سلول میشود. پروتئینهای کپسید توسط ژنوم ویروس کد میشوند.
در سادهترین شکل، عملکرد کپسید در اطراف ذره موجب حفاظت از ژنوم حساس ویروس در برابر آسیبهای فیزیکی، شیمیایی یا آنزیمی است. لایههای پروتئینی احاطهکننده ویروس بسیار سفت و سخت هستند اما در عین سختی، بسیار انعطاف پذیرند. انعطافپذیری مسئله بسیار مهمی برای کپسید است و اگر فاقد این ویژگی باشد، ویروس خنثی خواهد شد. همچنین کپسید مسئول شناسایی و برهم کنشهای اولیه، با سلول میزبان است. در شکل ابتدایی، این برهم کنش شامل اتصال اختصاصی یک پروتئین اتصالی از ویروس با گیرنده اختصاصی از سلول میزبان میشود. همچنین کپسید بوسیله انتقال و حمل ژنوم به سلول میزبان، در شروع عفونت نقش دارد. ویروسها مونومرهای بیشکل کپسید را بر اساس قوانین تقارن در کنار هم جمع میکنند.[۱] بر اساس نوع چیدمان کپسومرها، آنها به دو نوع هلیکال (مارپیچی) و ایکوسادرال (بیست وجهی) تقسیم میشوند.[۲] نیروهایی که باعث تشکیل ذرات ویروسی میشوند، اغلب نیروهای هیدروفوب و الکترواستاتیک هستند.
ساختارهای اختصاصی
هلیکال (مارپیچی)
سادهترین راه برای سازماندهی زیر واحدهای پروتئینی متعدد و یکسان، استفاده از تقارن چرخشی و چیدن پروتئینهای نامنظم در اطراف محیط یک دایره و تشکیل یک دیسک است. سپس دیسکهای متعدد میتوانند روی هم چیده شده تا یک فرم سیلندری (استوانهای) بسازند که در آن ژنوم ویروس توسط لایههای پروتئینی پوشیده شده یا اینکه در مرکز یک سیلندر تو خالی قرار گرفتهاست. البته ساختار کپسید، در واقع یک مارپیچ است تا اینکه یک توده از دیسکهای روی هم چیده شده باشد. یک مارپیچ را در ریاضیات میتوان با دو پارامتر تعریف کرد:
- دامنه دامنه (فیزیک) که اندازهٔ قطر مارپیچ است.
- درجه Pitch که برابر با فاصله پوشیده در هر دور کامل مارپیچ است.
در ساختار مارپیچ، نسبت دامنه به درجه ثابت باقی میماند. در غیر این صورت، ساختار مارپیچی باعث نشت ژنوم به بیرون میشود.
بسیاری از ویروسهای گیاهی، دارای کپسید هلیکال هستند. ویروسهای جانوری هلیکال اما بدون انولوپ، وجود ندارند. این ویژگی در بسیاری از پاتوژنهای شناخته شدهٔ انسانی مثل ویروسهای آنفلوانزا، اوریون، سرخک و هاری وجود دارد.
ایکوسادرال (بیست وجهی)
روش دیگر برای ساخت کپسید، چیدن زیر واحدها به شکل یک ساختار شبه کره توخالی است که ژنوم را درون خود احاطه میکند. در سال ۱۹۶۰، بررسی مستقیم تعدادی ویروس مشخص کرد که این ویروسها به نظر دارای تقارن چندوجهی هستند و نه کرهای شکل. از آنجایی که مولکولهای پروتئینی دارای شکل نامنظمی هستند، سادهترین کپسیدهای ایکوسادرال با استفاده از ۳ زیر واحد همسان برای تشکیل هر وجه مثلثی ساخته میشوند. این بدین معنی است که برای ساختن یک کپسید کامل، ۶۰ زیر واحد همسان مورد نیاز است.
جستارهای وابسته
منابع
کتاب زیستشناسی دوره پیش دانشگاهی