Tupakan mosaiikkiviruksen ominaisuudet, rakenne, replikaatio

Hän Tupakan mosaiikkivirus (TMV, englanniksi Tupakan mosaiikkivirus) Se on RNA -vihannesvirus, joka aiheuttaa ruskeiden pisteiden esiintymisen tupakkakasvien ja muiden taloudellisen mielenkiinnon kasvien, kuten tomaattien ja muiden Solanáceas, lehdet.

Hänen nimensä on peräisin tartunnan saaneiden kasvien aiheuttamasta täplämallista, jota kuvataan "mosaiikiksi". Tämä on ensimmäinen virus, joka tunnistettiin ja kuvattiin luonnossa, tosiasiat, jotka tapahtuivat 1800 -luvun lopulla 1900 -luvun alkupuolella, toisin sanoen yli vuosisataa sitten.

Tupakan mosaiikkiviruksen elektroninen mikrografia (lähde: Ei konetta luettavissa olevaa kirjailijaa. CHB oletetaan (tekijänoikeusvaatimusten perusteella). / Julkinen verkkotunnus, Wikimedia Commons) kautta)

On arvioitu, että tupakan mosaiikkiviruksen aiheuttamat tupakan menetykset ovat noin 1%, koska yhä vastustuskykyiset kasvit kasvavat. Muut kasvit, kuten tomaatti.

Yksi tärkeimmistä tähän virukseen liittyvistä agronomisista ongelmista liittyy siihen, että se voi elää jopa silloin, kun isännöi kuolee ja lisäksi, joiden avulla se tukee korkeita lämpötiloja, joten sen eliminointi tai tilot kasvihuone on melko haastava.

Tupakan mosaiikkivirus on kuitenkin osoittautunut erittäin hyödylliseksi seuraavasti:

- Symbolinen ja didaktinen malli paljastamaan virukset määrittelevät olennaiset ominaisuudet

- Prototyyppi loisten isäntäkasvien, erityisesti tupakan biologian tutkimiseksi

- Työkalu taudinaiheuttavien vuorovaikutusten ja soluliikenteen tutkimiseen

- Bioteknologinen työkalu farmaseuttisen kiinnostuksen proteiinin ilmentymiseen tupakassa.

[TOC]

Löytö

Tupakan mosaiikkiviruksella sen tunnistamisen jälkeen oli transsendenttinen rooli virologian alan perustamisessa, koska se oli ensimmäinen tunnistettu ja kuvailtu virus historiassa.

Kaikki alkoi vuonna 1879, kun saksalainen maatalouden kemisti Adolf Meyer omistautui tutkimukseen joidenkin sairauksien tutkimiseen, jotka vaikuttivat tupakkaan.

Tämä tiedemies osoitti, että tauti, joka aiheutti paikkojen esiintymisen tupakan lehdissä.

Meyer kutsui tätä "mosaiikkitupakan taudiksi" ja alun perin ehdotti, että etiologinen aine (se, joka sen tuotti) oli bakteerien alkuperää, vaikka hän ei pystynyt eristämään tai viljelemään kokeellisesti In vitro.

Voi palvella sinua: ColleTotrichum Gloeosporioides: Ominaisuudet, sykli ja hallintaTupakan mosaiikkivirusrakenne. 1) Monotenaarinen RNA, 2) CPSOMEER tai PROEMER, CPPSIDE CP -proteiinin alayksikkö ja 3) CAPSE-rakenne (lähde: Y_tambe/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Ensimmäisen viruksen löytäminen

Venäjän mikrobiologi Dmitry Ivanovsky, joka tutki tupakan mosaiikin tautia vuosina 1887–1890, ansaitsee Dmitry Ivanovsky, havaitsi, että taudin syy -aine oli niin pieni, että se voisi kulkea pienten huokosten läpi posliinisuodattimesta, jossa bakteerit eivät voineet ohittaa.

Tämän tapahtuman avulla Ivanovsky päätti, että tauti johtui "suodatinviruksesta", ottaen latinalaisen sanan termi "virus" "myrkkylle".

Ivanovskyn teokset vahvistivat myöhemmin vuonna 1895 hollantilainen Willem Beijerinck, joka osoitti viruksen (kasveista kasveista) sarjansiirron käyttämällä suodatettua mehua sairaita kasvien mehua.

Myös Pekijerininckin teos palveli sitä, että se ei ollut vain kemiallinen toksiinia, vaan pikemminkin elävä aine, joka kykeni itsetodistukseen.

Vuosina 1927–1931 kaksi tutkijaa Boyce Thompson -instituutista Philadelphiassa, Vinsonissa ja Petrissä, tiivistivät sadeviruksen käyttämällä proteiinien puhdistamiseen käytettyjä menetelmiä.

Myöhemmin, vuonna 1935, Stanley puhdisti viruksen ja onnistui kiteyttämään korkean aktiivisen ja tarttuvan neulan muotoiset hiukkaset, merkitsemällä ennennäkemättömän tapahtuman, jossa "elävä" kokonaisuus voi tapahtua kiteisessä tilassa.

Vuosia myöhemmin, lukuisten tutkijoiden yhteistyössä ja työssä, päätettiin, että tupakan mosaiikkivirus oli yksinkertainen kaistavirus, jossa oli rihmoitettu ulkonäkö tai morfologia.

Ominaisuudet

- Se on yksinkertainen Band RNA -virus, jonka virionit tai viruspartikkelit ovat sauvan muotoisia

- Sen genomi, samoin kuin useimmat virukset, on suojattu proteiinin peitteellä

- Se kuuluu Virgaviridae -perheeseen ja sukupuoleen Tobamovirus

- Infektoi tupakan kasveja ja myös joitain siihen liittyviä kasveja, erityisesti Solanácea (peruna, tomaatti, munakoiso jne.), lisäämällä yli 200 mahdollista isäntää

- Se on erittäin vakaa ja voi pysyä eri pinnoilla pitkään

- Tartunnan saaneissa kasveissa tämä virus kertyy huomattavasti korkeisiin nimikkeisiin

Voi palvella sinua: Echeveria elegans: Ominaisuudet, elinympäristö, lisääntyminen, hoito

- Sairaskasvien aiheuttamat oireet ovat tunnettuja ja helppo tunnistaa

Rakenne

Tupakan mosaiikkivirus, kuten kommentoi, on yksinkertainen kaista (monokatenary) RNA -virus, jonka viruspartikkelit ovat sauva.

Tupakan mosaiikkiviruksen rakenteen yleinen kaavio, TMV (lähde: tmv_structure.PNG: Graham Colm TalkThe Alkuperäinen lataus oli Grahamcolm englanniksi Wikipedia.Johdannaistyö: Arnaugir/CC BY-S (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Proteiinin kansi

Kunkin viruspartikkelin ominainen rakenne annetaan proteiinpeitteellä, jonka muodostaa dekstrogian potkuri proteiiniksi, joka tunnetaan nimellä "peitä proteiini".

Tällä kannella on noin 2.130 proteiinin alayksikköä, jotka kääntyvät viruspartikkeliin, jonka keskimääräinen koko on 300 nm pitkä, halkaisija 18 nm ja ontto 2 nm: n säteen keskukseksi, jossa genomilla on säde lähellä 4 nm.

TMV -proteiinin kannen yläkuva (lähde: Laskeutumiskirjailijat: Stubbs, G., Pattanayak, r., Namba, k.; Visualisointi Tekijä: Käyttäjä: Astrojan/CC by (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/4.0) Wikimedia Commonsin kautta)

Perimä

Genominen RNA on välissä kannen muodostavan potkurin peräkkäisten käännösten välillä, yhdistämällä kolme sen nukleotidia jokaiseen proteiinin alayksikköön ja siten peitetty kokonaan proteiinilla.

Sanoi genomi 6.395 pituuden nukleotidit ja niiden 7-metyyli-guanosiinien käänteinen ”huppu” on kiinnitetty sen 5'-päähän trfosfaattisidoksen kautta.

TMV -genomiin koodattu tieto vastaa 4 geeniä, jotka koodaavat 4 erilaista tuotetta:

- Kaksi replikaatioon liittyvää proteiinia, yksi 126 kDa: sta ja toinen 183 kDa: sta, käännetty suoraan virus -RNA: sta

- Liikeproteiini (MP, englanti Liikkumisproteiini) ja rakenne- tai peiteproteiini (CP, englanti Päällyste), jotka on käännetty "subgenomisista" ARN: stä

Menestyvä TMV -infektio sisältää näiden neljän monitoimisen tuotteen yhteistyötä monien isäntäkasvin solukomponenttien kanssa, etenkin solukalvon ja sytoskeletonin kanssa.

Replikointi

TMV -replikaatiomekanismin ymmärtämiseksi on tarpeen ymmärtää joitain tämän viruksen tartunnan näkökohtia.

Alkuinfektio

TMV tulee vain kasviin mekaanisten haavojen kautta, jotka avaavat väliaikaisesti plasmamembraanin tai aiheuttavat pinosytoositapahtumia.

Infektio voi tapahtua tartunnan saaneiden käsien ja tartunnan saaneiden karsintainstrumenttien manipuloinnin aiheuttamien haavojen takia jne., Mutta hyönteiset välittävät sen harvoin.

Se voi palvella sinua: 11 kasvia sukupuuttoon vaarassa Argentiinassa

Kerran sytosolissa viruspartikkelit ovat hajanaisia ​​ja vapauttavat niiden genomisen RNA: n, jonka solu tunnistaa ikään kuin se olisi heidän oma RNA ja kääntää erikoistuneet sytosoliset entsyymit tätä tarkoitusta varten tätä tarkoitusta varten.

TMV: n genomisen RNA: n metyyli-guanosiinien "huppu" on erittäin tärkeä tälle prosessille, koska se onnistuu "väistämään" solun "valvontajärjestelmää" ja edistävät tämän vuorovaikutusta muiden solukomponenttien kanssa.

Kokoontuneiden virushiukkasten lukumäärä kasvaa nopeasti ja nämä voivat luopua tartunnan saaneesta solusta ja tartuttaa muita naapurisoluja plasmodesmien kautta, jotka ovat ”kanavia”, jotka yhdistävät solun sytosolin ympäröivien solujen lukumäärään.

Lopulta viruspartikkelit saavuttavat kasvinsiirtojärjestelmän, toisin sanoen ksylemin ja floemin, joka hajoaa koko kasvin.

Kuinka replikointiprosessi on?

Tupakan mosaiikkivirus käyttää genomiaan kuviona negatiivisten komplementaaristen juosteiden syntetisoimiseksi, jotka toimivat muotina suuren määrän positiivisten juosteiden synteesiä varten.

Näitä muotteja käytetään myös "subgenomisten" lähettiläiden synteesiin, jotka sisältävät avoimia lukukehyksiä MP- ja CP -proteiineille.

Kaksi replikaatioon liittyvää proteiinia, jotka koodataan TMV: n genomiseen RNA: hon, on metyyli-transferaasi-, helikasa- ja RNA-polimeraasidomeeneja ARN-riippuvaisia.

Replikaatio näyttää tapahtuvan kompleksissa, joka liittyy endoplasmiseen retikulumikalvoon, joka sisältää näitä proteiineja, liikkumisproteiinia (MP), virus -RNA: ta ja muita isäntäkasvin proteiineja.

Oireet

Tupakan mosaiikkiviruksen oireet vaihtelevat suuresti kasvilajeista toiseen. Toisin sanoen ne riippuvat huomattavasti isäntäkasvin tyypistä ja lisäksi viruksen kannasta kasvin geneettisestä "taustasta" ja ympäristöolosuhteista, joissa sitä löytyy.

Valokuva TMV: llä tartunnan saaneen tupakkakasvien arkki (lähde: R.J -. Reynolds Tobacco Company Slide Set / Public Domain, Wikimedia Commonsin kautta)

Oireet ilmenevät yleensä noin 10 päivää alkuperäisen infektion jälkeen, ja nämä ovat:

- Ruskean tai kellertävän täplän ulkonäkö mosaiikkimatronilla lehtien arkeissa

- Nekroosi

- Tainnutettu kasvu

- Lehtien liikkuminen

- Kudoksen kellastuminen

- Heikkojen hedelmien tuotannon ja jopa vaurioituneiden ja epämuodostuneiden hedelmien ulkonäkö

- Hedelmien kypsymisen viivästyminen

- Hedelmien väri (etenkin tomaatissa) väri)

Viitteet

1. Butler, P. J -. G. (1999). Tupakan mosaiikkiviruksen itsekokoonpano: välituotteen aggregaatin rooli sekä spesifisyyden että nopeuden geneoinnissa. Lontoon kuninkaallisen yhdistyksen filosofiset liiketoimet. Sarja B: Biological Sciences, 354 (1383), 537-550.
2. Liu, c., & Nelson, R. S. (2013). Tupakan mosaiikkiviruksen replikaation ja liikkeen solubiologia. Kasvitieteen rajat, 4, 12.
3. Mphuthi, p. (2017). Tupakan mosaiikkioireita virus, leviäminen ja hallinta. Farmer's Weekly, 2017 (17014), 60-61.
4. Rifkind, D., & Freeman, G. (2005). Nobel -palkittu löytöt tartuntatauteissa. Elsevier.
5. Scholthof, k. B -. G. (2000). Kasvien patologian oppitunnit: tupakan mosaiikkivirus. Kasvien terveysohjeet.
6. Scholthof, k. B -. G. (2004). Tupakan mosaiikkivirus: Kasvibiologian mallijärjestelmä. Annu. Rev. Kasvipatoli., 42, 13-34.