В ходе вирусной инфекции в клетках могут образовываться вирионы, вирусные рибонуклеопротеиды и вирусоподобные частицы, состоящие из вирусного белка оболочки. Процесс сборки частиц является одним из основных этапов репликации вирусов. И, к сожалению, последние исследования, посвященные сборке вирусов растений со спиральной структурой, проводились более 40 лет назад. В ходе первой части представленной работы была изучена структура и свойства вероятной транспортной формы потексвирусов, вирусного рибонуклеопротеида (вРНП), состоящего из РНК, белка оболочки и транспортного белка 1 Х-вируса картофеля (ХВК). Впервые было показано, что подобные вРНП имеют структуру и трансляционные свойства аналогичные вирионам. Ранее предполагалась, что нуклеотидная последовательность 5'-конца РНК ХВК крайне важна для взаимодействия с БО. В данной работе удалось однозначно показать, что БО ХВК может инкапсидировать in vitro гетерологичную геномную РНК вирусов растений и животных, а полученные гетерологичные вРНП морфологически, структурно и по трансляционным свойствам идентичны гомологичным вРНП и нативным вирионам ХВК. На основании результатов экспериментов с кэпированными и декэпированными транскриптами предложена гипотеза о влиянии кэп-структуры на 5'-конец вирусной РНК таким образом, что может происходить формирование специфического конформационного сигнала, который узнается белком оболочки при упаковке нуклеиновой кислоты в РНП или вирион. Поскольку вирионы и/или вРНП потексвирусов, вероятно, являются транспортными формами и играют роль при распространении вирусной инфекции по растению, исследование сигнала упаковки и механизмов образования вирусных частиц необходимо для разработки новых методов безвирусного растениеводства.

Изучение влияния различных агентов (в том числе температуры), изменяющих структуру вириона, позволяет получить дополнительную информацию об архитектуре вирусной частицы и ее свойствах. Вторая часть работы посвящена изучению структурно-модифицированных частиц, образующихся при термической перестройке вирусов растений с различным типом симметрии и их белков оболочки. Обнаружено, что при нагревании ВТМ до 94 °C происходит денатурация БО, и формируются высокостабильные и биодеградируемые структурно-модифицированные частицы сферической формы (сферические частицы — СЧ) контролируемого размера и свободные от вирусной РНК. СЧ обладают уникальными адсорбционными свойствами и могут адсорбировать на своей поверхности различные по аминокислотному составу и молекулярной массе белки, а также полноразмерные изометрические вирионы вирусов растений и животных. На основе СЧ in vitro созданы комплексы с функционально активными белками различной природы, в том числе антигенами ряда патогенов. Продемонстрировано, что связанные с поверхностью СЧ чужеродные белки способны реагировать со специфическими антителами к ним и, следовательно, сохраняют свои антигенные свойства в составе полученных комплексов. Комплексы, полученные на основе СЧ, могут стать основой для создания функционально активных биологических частиц, в том числе кандидатных вакцин нового типа.