植物病毒的形态与结构

cao1976

原贴由发表于 2007-7-28 20:36
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观察植物病毒的形态需要放大数万倍的电子显微镜。度量病毒大小的尺度为纳米(nm)。植物病毒的基本形态为粒体(virion, virus particle)，大部分病毒的粒体为球状、杆状和线状，少数为弹状、杆菌状和双联体状等。
球状病毒的直径大多在20一35nm，少数可以达到70-80nm，球状病毒也称为多面体病毒或二十面体(icosahedral particle)病毒，因为其球体构造并不是光滑的球面，而是由很多正三角形有规则地排列组合成的，大约一半左右的植物病毒科、属是属于这种形态。杆状病毒多为（20-80）nm×(100-250)nm，两端平齐；少数两端钝圆。
杆状病毒粒体刚直，不易弯曲。线状病毒多为(11—13)nm × 750nm，个别可以达到2000nm以上；线状病毒的两端也是平齐的，粒体有不同程度的弯曲。还有少数病毒与以上形态不同，它们有的看上去是两个球状病毒联合在一起，被称为双联病毒(或双生病毒)；有的像弹头，被称为弹状病毒；还有的呈丝线状，柔软不定形。
完整的病毒粒体是由一或多个核酸分子(DNA或RNA)包被在蛋白或脂蛋白衣壳里构成的。绝大多致病毒粒体都只是由核酸和蛋白衣壳(capsid)组成，但植物弹状病毒(Plantrhabdovirus)物体外面有囊膜(envelop)包被。杆状或线条状植物病毒粒体的中间是螺旋状的核酸链，外面是由许多蛋白亚基(subunit)组成的衣壳。蛋白质亚基也排列成螺旋状，核酸链就嵌在亚基的凹痕处。因此，杆状或线状病毒粒体的中心是空的。以烟草花叶病毒的粒体为例，每个粒体大致有2100个蛋白质亚基，排成130圈，每圈亚基间隔约2.3nm，每三圈有49个亚基。其粒体直径是 18nm，核酸链的直径是8nm。而球状病毒的结构要复杂一些，其实并非光滑的球体，而是由二十个正三角形组合而成，因此，球状病毒也叫二十面体病毒。有的病毒的一个正三角分成更多更小的三角形，如六十面体等，这样可以使形成的病毒粒体更大，保护更多的遗传信息。
植物病毒有两种基本结构方式：螺旋对称型结构和等面体对称型结构。
螺旋对称型结构：是迄今研究比较清楚的，尤其是TMV。TMV的粒体为300nm的杆状粒体，蛋白亚基呈螺旋状排列，镶嵌在RNA螺旋链上，一个亚基和三个核苷酸结合。其它长条形粒体病毒结构与其类似，病毒粒体长度取决于核酸链的长度，弯曲程度可能与螺距大小和亚基排列密度相关。弹状病毒囊膜内的核衣壳结构也与此类似。
等面体对称形结构：所有的球形病毒，边括单、双链RNA或DNA病毒粒体多为此种结构。蛋白亚基形成一定数量的聚集体，有规则地结合、分布在二十个正三角形组成的面上。这些聚集体被称为壳基(也称为形态亚基或形态单位)，经常由5、6、2、3个蛋白亚基聚集而成，常被分别称为五邻体、六邻体、二聚体和三聚体。这种结构使病毒消耗的能量最小，粒体最稳定。