Virus mozaične bolesti duhana, 01. travnja 2012. godine

Virusi koje sam dosad prikazivao na stranicama "Konstrukcije stvarnosti" bili su sferni ili ikozaedarski virusi. To znači da im je simetrija bila temeljena na ikozaedarskoj grupi koja se može prikazati sa 60 matričnih transformacija.

Premda su ikozaedarski virusi najčešći među do danas otkrivenim virusima, postoje i druge vrste. Najpoznatiji među njima je možda HIV virus koji izgleda kao kratka palica za bejzbol, tj. kao dvije "polu"sfere povezane stožastom površinom.

Prvi otkriveni virus također nije ikozaedarskog tipa nego je cilindar. Radi se o virusu mozaične bolesti duhana (tobacco mosaic virus). Taj je virus tema ovog posta i prikazan je na svim slikama.

Moglo bi se reći da je TMV virus otkrio Wendell Meredith Stanley koji ga je prvi kristalizirao 1935. godine (o Stanleyevom viđenju virusa napisao sam prije dvije godine post >> Lovci virusa).

Na slici koja je otvorila post virusni proteini su prikazani u crveno-narančastim tonovima, a njihova boja ovisi o udaljenosti od osi virusa. Virusna RNA molekula prikazana je u plavo-zelenim tonovima. Zanimljivo je da veći dio virusne RNA molekule nije smješten u cilindričnoj šupljini virusa nego je tijesno pakiran između virusnih proteina kako slika iznad i prikazuje.

Struktura TMV virusa je spiralna, a jedan vijak ima 16.3 proteinskih jedinica i visinu od 2.3 nm (slika iznad). Ta je struktura jednostavna varijanta struktura o kojima sam diskutirao u postu >> Jezerske strukture i o kojima sam objavio rad >> Coating carbon nanotubes: Geometry of incommensurate long-range-ordered physisorbed monolayers. U klasifikaciji opisanoj u tom radu, TMV virus bi bio struktura (16,1) tipa.

U kontekstu mog znanstvenog rada TMV virus je posebno važan jer je to bio prvi virus na kojemu je eksperimentalno dokazano samosastavljanje, tj. da se virus može spontano sastaviti iz rastavljenih pojedinih proteina i ssRNA molekule. Ovo su prvi pokazali >> Heinz Fraenkel-Conrat i >> Robley Williams, a >> članak u Wikipediji u vezi s tim kaže: In 1955, Heinz Fraenkel-Conrat and Robley Williams showed that purified TMV RNA and its capsid (coat) protein assemble by themselves to functional viruses, indicating that this is the most stable structure (the one with the lowest free energy).

U svakom slučaju, dokaz samosastavljanja važan je jer omogućuje da na virus gledamo kao na strukturu koja pripada domeni fizike, možda i više nego domeni biologije. To donekle potvrđuje i karijera Robleya Williamsa koji je doktorirao fiziku, bio i izvanredni profesor astronomije na Sveučilištu Michigan, a onda postao profesor na novootvorenom odjelu za virologiju na Sveučilištu California, Berkeley (1950. godine, na poziv Wendella Stanleya).

Virus je sačinjen od 2130 kopija proteina omotača i prema tome je dug oko 300 nm (2130 / 16.3 * 2.3 nm = 300 nm). Virusna RNA sadrži oko 6400 baza (dakle oko 3 po virusnom proteinu - monomeru).

Danas, 01. travnja 2012. godine, točno je tri godine otkako sam zadnji put zapalio štapić sa duhanom.

<< PovRay planeti

Skice znanstvenika >>

Zadnji put osvježeno: 01. travnja 2012. godine.