Charakterystyka wirusa mozaiki tytoniu, struktura, replikacja

On Wirus mozaiki tytoniu (TMV, z angielskiego Wirus mozaiki tytoniu) Jest to wirus warzywny RNA, który powoduje wygląd brązowych plam na liściach roślin tytoniowych i innych uprawach ekonomicznych, takich jak pomidory i inne solanáceas.

Jego imię wywodzi się ze wzoru plam spowodowanych przez zainfekowane rośliny, które jest opisane jako „mozaika”. To pierwszy wirus, który został zidentyfikowany i opisany w naturze, fakty, które miały miejsce w latach 1800. XX wieku, to znaczy ponad sto lat temu.

Mikrografia elektroniczna wirusa mozaiki tytoniowej (. Zakładany przez CHB (na podstawie roszczeń dotyczących praw autorskich). / Domena publiczna, przez wikimedia Commons)

Szacuje się, że straty tytoniu spowodowane przez wirus mozaiki tytoniu wynoszą około 1%, ponieważ coraz więcej opornych roślin. Jednak inne uprawy, takie jak pomidor.

Jeden z głównych problemów agronomicznych związanych z tym wirusem ma związek z faktem, że może żyć, nawet gdy roślina, która gości umiera, a ponadto, z którą obsługuje wysokie temperatury, więc jej eliminacja upraw lub obiektów A Szklarnia jest dość trudna.

Jednak wirus mozaiki tytoniu okazał się bardzo przydatny jako:

- Model symboliczny i dydaktyczny w celu ujawnienia podstawowych cech definiujących wirusy

- Prototyp w celu zbadania biologii roślin gospodarzy pasożytów, zwłaszcza tytoniu

- Narzędzie do badań interakcji hostowanych patogenem i ruchem komórkowym

- Narzędzie biotechnologiczne do ekspresji białka o zainteresowaniu farmaceutycznym tytorem.

[TOC]

Odkrycie

Od jego identyfikacji wirus mozaiki tytoniu odgrywał transcendentalną rolę w ustanowieniu dziedziny wirusologii, ponieważ był to pierwszy zidentyfikowany i opisany wirusa w historii.

Wszystko zaczęło się w 1879 r., Kiedy niemiecki chemik rolniczy Adolf Meyer poświęcił się badaniu niektórych chorób, które wpłynęły.

Ten naukowiec wykazał, że choroba, która spowodowała pojawienie się plam na liściach tytoniu, może być przekazywana z chorej rośliny na inny zdrowy, po prostu poprzez pocieranie ostatnich liści ekstraktem pierwszego.

Meyer nazwał to „mozaiką choroby tytoniu” i początkowo zasugerował, że czynnik etiologiczny (ten, który go wyprodukował) był pochodzenia bakteryjnego, chociaż nie mógł izolować ani uprawiać eksperymentalnie In vitro.

Może ci służyć: Colletotrichum Gloeosporioides: Charakterystyka, cykl i kontrolaStruktura wirusa mozaiki tytoniu. 1) Monokatenarny RNA, 2) kapsomer lub protomer, podjednostka białka CPPside CP i 3) Struktura kapse (źródło: Y_TAMBE/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0) Via Wikimedia Commons)

Odkrycie pierwszego wirusa

Uznania za odkrycie cząstek wirusowych zasługuje Dmitrij Ivanovsky, rosyjski mikrobiolog, który badał chorobę mozaiki tytoniowej w latach 1887–1890, stwierdzając, że czynnik przyczynowy choroby był tak mały, że mógłby przejść przez małe pory filtra porcelanowego, w którym bakterie nie mogły przejść.

Z tym wydarzeniem Ivanovsky ustalił, że choroba była spowodowana „wirusem filtra”, przyjmując termin „wirus” łacińskiego słowa na „truciznę”.

Prace Ivanovsky'ego zostały później potwierdzone w 1895 r. Przez holenderskiego Willema Peijercka, który wykazał seryjne przenoszenie wirusa (od rośliny do rośliny) przy użyciu filtrowanego soku złych roślin.

Praca Pekinincka służyła również, że nie była to tylko toksyna chemiczna, ale raczej był żywym agentem zdolnym do samowystarczalności.

W latach 1927–1931 dwóch naukowców z Boyce Thompson Institute w Filadelfii, Vinson i Petriego, skoncentrowało wirusa wytrącania przy użyciu metod stosowanych do oczyszczania białka.

Później, w 1935 r., Stanley oczyszczył wirusa i udało się skrystalizować cząstki o wysokiej aktywnej i zakaźnej igła, oznaczając niespotykane wydarzenie, w którym „żywa” jednostka może wystąpić w stanie krystalicznym.

Wiele lat później, wraz z współpracą i pracą wielu naukowców, ustalono, że wirus mozaiki tytoniu był prostym wirusem pasmowym, z nitotnym wyglądem lub morfologią.

Charakterystyka

- Jest to prosty wirus opaski RNA, którego wirony lub cząstki wirusowe są kształtowane

- Jego genom, a także większość wirusów, jest chroniony przez pokrywę białka

- Należy do rodziny i płci Virgaviridae Tobamowirus

- Zaraża rośliny tytoniowe, a także niektóre powiązane rośliny, zwłaszcza solanáceas (ziemniak, pomidor, bakłażan itp.), dodając ponad 200 możliwych hostów

- Jest wyjątkowo stabilny i może pozostać na różnych powierzchniach przez długi czas

- W zainfekowanych roślinach wirus ten gromadzi się w znacznie wysokich tytułach

Może ci służyć: echeveria elegans: cechy, siedlisko, reprodukcja, opieka

- Objawy spowodowane przez chore rośliny są znane i łatwe do zidentyfikowania

Struktura

Jak skomentowano wirus mozaiki tytoniu, jest prostym wirusem RNA pasmowym (monokatenowym), którego cząsteczkami wirusowymi są pręt.

Uogólniony schemat struktury wirusa mozaiki tytoniu, TMV (.PNG: Graham Colm Talk Talk The Original Wploader był Grahamcolm w angielskiej Wikipedii.Praca pochodna: arnaugir/cc by-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0) Via Wikimedia Commons)

Pokrycie białka

Charakterystyczna struktura każdej cząstki wirusowej jest podawana przez pokrywę białka utworzonego przez śmigło dekstrogyan białka znanego jako „białko pokrywające”.

Ta pokrywa ma około 2.130 podjednostek białkowych, co przekłada się na cząstkę wirusową o średniowej wielkości o długości 300 nm, średnicę 18 nm i pustego środka o promieniu 2 nm, gdzie genom zajmuje promień blisko 4 nm.

Górny widok pokrywy białka TMV (źródło: Autorzy osadzania: Stubbs, G., Pattanayak, r., Namba, k.; Autor wizualizacji: Użytkownik: AstroJan/CC BY (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/4.0) Via Wikimedia Commons)

Genom

Genomowy RNA przeplatany jest pomiędzy kolejnymi zakrętami śmigła, który tworzy osłonę, łącząc trzy jej nukleotydy do każdej podjednostki białka, a tym samym całkowicie pokryte białkiem.

Wspomniany genom ma 6.395 nukleotydów długości i ma odwrócony „kaptur” 7-metylo-guanozyn przymocowanych do jego 5 'przez wiązanie trfosforanu.

Informacje zakodowane w genomie TMV odpowiadają 4 genom kodującym 4 różne produkty:

- Dwa białka związane z replikacją, jedno z 126 kDa i kolejne 183 kDa, bezpośrednio przetłumaczone z wirusa RNA

- Białko ruchowe (MP, angielski Białko ruchowe) oraz białko strukturalne lub pokrywające (CP, angielski Białko płaszcza), które są tłumaczone z „subgenomowych” ARNS

Udane zakażenie TMV obejmuje współpracę tych czterech produktów wielofunkcyjnych z wieloma składnikami komórkowymi rośliny gospodarza, szczególnie z błoną komórkową i cytoszkieletem.

Replikacja

Aby zrozumieć mechanizm replikacji TMV, konieczne jest zrozumienie niektórych aspektów zakażenia tym wirusem.

Początkowa infekcja

TMV wchodzi tylko do rośliny przez rany mechaniczne, które tymczasowo otwierają błonę plazmatyczną lub powodują zdarzenia pinocytozy.

Zakażenie może wystąpić z powodu ran spowodowanych manipulacją zainfekowanymi rękami i przez zainfekowane instrumenty przycinające itp., Ale rzadko jest przesyłany przez owady.

Może ci służyć: 11 roślin zagrożonych wyginięciem w Argentynie

W przypadku cytosolu cząsteczki wirusowe są brakujące i uwalniające ich genomowy RNA, który jest rozpoznawany przez komórkę, tak jakby był to ich własny RNA i jest tłumaczony przez wyspecjalizowane enzymy cytosolowe w tym celu w tym celu.

„Kaptur” metylo-guanozyn genomowego RNA TMV ma ogromne znaczenie dla tego procesu, ponieważ udaje mu się „uniknąć” systemu „nadzoru” komórki i promuje interakcję z innymi składnikami komórkowymi.

Liczba zmontowanych cząstek wirusowych gwałtownie wzrasta, a one mogą porzucić zainfekowane komórki i zainfekować inne sąsiednie komórki przez plazmodesm, które są „kanałami” łączącymi cytosol komórki z cykliką otaczających komórek.

Ostatecznie cząsteczki wirusowe docierają do systemu translokacji roślin, to znaczy ksylem i łykiem, które rozpraszają się w całej roślinie.

Jak wygląda proces replikacji?

Wirus mozaiki tytoniu wykorzystuje swój genom jako wzór do syntezy ujemnych komplementarnych pasm, które służą jako pleśń do syntezy dużej liczby dodatnich pasm.

Te formy są również używane do syntezy „subgenomowych” posłańców zawierających otwarte ramki odczytu dla białek MP i CP.

Dwa białka związane z replikacją, które są kodowane w genomowym RNA TMV, mają domeny metylo-transferazy, helicasy i rNA-polimerazy.

Replikacja wydaje się występować w kompleksie związanym z endoplazmatyczną błoną retikulum, która zawiera te białka, białko ruchowe (MP), wirusowe RNA i inne białka rośliny gospodarza.

Objawy

Objawy wirusa mozaiki tytoniu różnią się znacznie w zależności od gatunku roślin do drugiego. Innymi słowy, zależą one znacznie od rodzaju rośliny żywicielskiej, a ponadto od szczepu wirusa, na genetycznym „tle” rośliny i warunkach środowiskowych, w których się znajduje.

Fotografia arkusza rośliny tytoniowej zakażona TMV (źródło: R.J. Reynolds Tobacco Company SLIDE SET / Public Domena, Via Wikimedia Commons)

Objawy zwykle pojawiają się około 10 dni po początkowej infekcji i są to:

- Wygląd brązowych lub żółtawych plam z mozaikową matroną w liście

- Martwica

- Zachamowany wzrost

- Toczące liście

- Żółty tkanki

- Niska wydajność w produkcji owoców, a nawet pojawienie się uszkodzonych i zdeformowanych owoców

- Opóźnienie w dojrzewaniu owoców

- Kolor owoców jednolity (szczególnie w pomidorach)

Bibliografia

1. Butler, str. J. G. (1999). Samoorganizacja wirusa mozaiki tytoniu: rola pośredniego agregatu w generowaniu zarówno specyficzności, jak i prędkości. Filozoficzne transakcje Royal Society of London. Seria B: Nauk biologiczne, 354 (1383), 537-550.
2. Liu, c., & Nelson, r. S. (2013). Biologia komórkowa replikacji i ruchu wirusa mozaiki tytoniowej. Frontiers in Plant Science, 4, 12.
3. Mphuthi, s. 1. (2017). Wirus objawów mozaiki tytoniowej, transmisja i zarządzanie. Farmer's Weekly, 2017 (17014), 60-61.
4. Rifkind, d., & Freeman, G. (2005). Nagroda Nobla, nagranie nagród Nagrody Nobla w chorobach zakaźnych. Elsevier.
5. Scholthof, k. B. G. (2000). Lekcje z patologii roślin: wirus mozaiki tytoniowej. Plant Health Inst.
6. Scholthof, k. B. G. (2004). Wirus mozaiki tytoniowej: model modelowy biologii roślin. Annu. Obrót silnika. Phytopathol., 42, 13-34.