Virüs Morfolojisi ve Elektron Mikroskobu
Çoğu virüs partikülü, ışık mikroskobuyla görülemeyecek kadar küçüktür; bu nedenle, virüs morfolojisinin — viryonun boyutu, şekli ve yüzey özellikleri — tanımlanması elektron mikroskobuna bağlı olmuştur. Negatif boyanmış veya dondurulmuş-hidrate partiküllerin görüntülenmesiyle, elektron mikroskobu helikal çubukları, ikosahedral kabukları, zarflı küreleri ve kompleks formları ortaya koyarak, virüsler için hem tanımlayıcı bir kelime dağarcığı hem de onları tanımak için bir temel sağlamaktadır.
Tanım
Virüs morfolojisi, virüs partikülünün boyutu, şekli, simetrisi ve yüzey mimarisidir; başlıca, viryonların ışık mikroskobu altı boyutlarını çözümleyen görüntüleme tekniği olan elektron mikroskobu ile karakterize edilmektedir.
Kapsam
Bu madde, başlıca viral morfolojileri ve bunları görselleştirmek için kullanılan elektron mikroskobik yöntemleri (negatif boyama ve kriyo-elektron mikroskobisi dahil), morfolojinin virüsleri tanımlama ve tanımadaki rolünü, ayrıca elektron mikroskobunun tanımlayıcı ve tanısal bir araç olarak güçlü yönlerini ve sınırlılıklarını kapsamaktadır. Bu, metodolojik ve yapısal bir referanstır, klinik bir rehberlik değildir.
Temel sorular
- Çoğu virüsü görmek için neden elektron mikroskobuna ihtiyaç duyulmaktadır?
- Virüsler başlıca hangi morfolojik formları almaktadır?
- Negatif boyama ve kriyo-elektron mikroskobisi nasıl farklılık göstermektedir?
- Morfoloji, bir virüsü tanımaya veya tanımlamaya ne gibi katkılarda bulunabilir?
- Elektron mikroskobunun tanımlayıcı bir yöntem olarak sınırlılıkları nelerdir?
Anahtar kavramlar
- Viryon boyut ölçeği (nanometre)
- Helikal morfoloji
- İkosahedral morfoloji
- Zarflı ve pleomorfik partiküller
- Kompleks morfoloji
- Negatif boyama elektron mikroskobisi
- Kriyo-elektron mikroskobisi
- Genel (açık uçlu) tespit
Mekanizmalar
Viryonlar tipik olarak onlarca ila birkaç yüz nanometre çapında olduğundan, ışık mikroskobunun çözünürlüğünün altında kalmakta ve görüntülenmeleri için çok daha kısa dalga boyuna sahip bir elektron demeti gerektirmektedir. Negatif boyama elektron mikroskobisinde, partiküller, şekillerini belirleyen elektron yoğun bir boya ile çevrelenmekte, bu da helikal, ikosahedral, zarflı veya kompleks morfolojiyi hızla ortaya koymaktadır. Kriyo-elektron mikroskobisi ise, camsı buzda dondurulmuş partikülleri görüntüleyerek doğal yapıyı korumakta ve görüntü ortalamasıyla birleştirildiğinde kapsit mimarisini ince ayrıntılarla çözümlemektedir. Morfoloji, moleküler yöntemleri tamamlayarak, virüsün kimliği hakkında önceden bilgi sahibi olmadan mevcut virüsün genel türünü tanımak için hızlı ve açık uçlu bir yol sağlamaktadır.
Klinik önem
Elektron mikroskobu, tarihsel olarak birçok virüsün keşfedilmesini ve tanımlanmasını sağlamış ve şekliyle beklenmedik bir ajanı ortaya çıkarabilen genel bir yöntem olarak kalmıştır; moleküler teşhislerle birlikte referans ve araştırma ortamlarında kullanılmaktadır. Bu madde, morfolojiyi ve görüntüleme yöntemlerini referans amacıyla tanımlamakta olup, tanı protokolleri veya tedavi önerileri sunmamaktadır.
Tarihçe
Elektron mikroskobu, virüsleri ilk kez 1930'ların sonları ve 1940'larda doğrudan görünür hale getirmiş, 1950'lerden itibaren negatif boyama ise virüs partiküllerinin hızlı morfolojik incelemesine olanak tanıyarak birçok virüsün keşfedilmesine ve gruplandırılmasına katkıda bulunmuştur. Klug ve meslektaşları tarafından öncülük edilen görüntü yeniden yapılandırma yöntemleri ve daha sonra kriyo-elektron mikroskobisi, viral mimarinin incelenebileceği çözünürlüğü giderek artırmıştır.
Öne çıkan isimler
- Aaron Klug
- Donald Caspar
- Stephen Harrison
- Cynthia Goldsmith
- Sara Miller
İlgili konular
Temel eserler
- goldsmith-2009
- harrison-1983
- caspar-klug-1962
Sıkça sorulan sorular
- Çoğu virüs neden sıradan bir ışık mikroskobuyla görülemez?
- Çoğu viryon sadece onlarca ila birkaç yüz nanometre çapında olup, görünür ışık mikroskobunun çözünürlük sınırının oldukça altındadır; elektron mikroskobu, bu kadar küçük partikülleri çözümlemek için çok daha kısa dalga boyuna sahip bir elektron demeti kullanmaktadır.
- Virüsleri tespit etme yöntemi olarak elektron mikroskobunun avantajı nedir?
- Bu, açık uçlu, genel bir yöntemdir: partikülleri virüse özgü reaktiflere ihtiyaç duymadan şekillerine göre ortaya çıkardığı için, beklenmedik veya bilinmeyen bir virüsün genel tipini tanımlayabilir ve hedefe yönelik moleküler testleri tamamlayabilir.