Диаметр самых мелких вирусов

Диаметр самых мелких вирусов, например возбудителей полиомиелита, энцефалитов или ящура, составляет примерно 20 нм. Это меньше диаметра особо крупных белковых молекул, в частности гемоглобина или гемоцианина (30 нм). Мельчайшим из известных вирусов, по-видимому, является вирус-сателлит вируса некроза табака (Satellite tobacco necrosis virus, STNV); диаметр его икосаэдрического вириона составляет 18 нм

В свою очередь, очень крупные вирусы, примером которых служат возбудители герпеса или натуральной оспы, имеют диаметр 200-400 нм, что приближается к размеру таких ультрамикробактерий, как риккетсии, хламидии или микоплазмы. Размер «гигантских» сферических мимивирусов или спиральных парамиксовирусов достигает, соответственно, 750 и 1000 нм. Для электронно-микроскопического анализа наиболее крупных вирионов, например вируса натуральной оспы, может использоваться метод ультратонких срезов, однако минимально достижимая толщина последних (30 нм) и грубые способы окрашивания снижают уровень разрешения до 50-75А. Более эффективен метод негативного контрастирования, при котором препараты вирионов обрабатываются ацетатом уранила, цитратом свинца или фосфоволь — фраматом калия, а также другими отражающими электроны солями тяжелых металлов. Поскольку контрастирование проходит по всей поверхности и в объеме вириона, это снижает качество и точность интерпретации изображения.

Лучшие результаты дает метод криоэлектронного микрофотографирования, когда вирионы быстро замораживают в жидком азоте и рассматривают без применения дополнительного контрастирования.

Однако детали, которые выявляются с помощью электронной микроскопии, не позволяют перейти на (суб)молекулярный уровень строения вирионов. Такую задачу позволяет решить метод дифракции рентгеновых лучей на кристаллах (рентгено — кристаллография). Первые случаи его успешного применения для анализа структуры кристаллизуемых вирусов растений и животных относятся к 1930-1950 гг.

ЗП-реконструкция структуры вириона вируса карликовой кустистости томата (англ. Tomato bushy stunt virus, TBSV) с уровнем разрешения 2,9 А была осуществлена лишь в 1978 г. американским вирусологом Стивеном Харрисоном (S. С. Harrison). Позднее была реконструирована структура ряда патогенных вирусов животных, в том числе полиовируса (1985), риновируса (1985) и вируса ящура (1989). Еще на этапе применения метода негативного констрастирования выяснилось, что вирионы, подобно кристаллам, обладают структурной симметрией.