Ciri -ciri virus Mosaic Tembakau, Struktur, Replikasi

Dia Virus Mosaic Tembakau (Tmv, Bahasa Inggeris Virus Mosaic Tembakau) Ia adalah virus sayur -sayuran RNA yang menyebabkan penampilan bintik -bintik coklat di daun tumbuhan tembakau dan tanaman lain kepentingan ekonomi seperti tomato dan Solanáceas lain.

Namanya berasal dari corak bintik yang disebabkan oleh tumbuhan yang dijangkiti, yang digambarkan sebagai "mozek". Ini adalah virus pertama yang dikenal pasti dan diterangkan dalam alam semula jadi, fakta yang berlaku antara akhir 1800 -an dan awal 1900 -an, iaitu, lebih dari satu abad yang lalu.

Mikrograf Elektronik Virus Mosaic Tembakau (Sumber: Tiada Penulis Boleh Dibaca Mesin Disediakan. CHB diasumsikan (berdasarkan tuntutan hak cipta). / Domain awam, melalui Wikimedia Commons)

Dianggarkan bahawa kerugian tembakau yang disebabkan oleh virus mozek tembakau adalah sekitar 1%, kerana semakin banyak tumbuh -tumbuhan tahan semakin meningkat. Walau bagaimanapun, tanaman lain seperti tomato.

Salah satu masalah agronomi utama yang berkaitan dengan virus ini berkaitan dengan fakta bahawa ia boleh hidup walaupun tumbuhan yang menjadi tuan rumah mati dan, di samping itu, dengan mana ia menyokong suhu tinggi, jadi penghapusan tanaman atau kemudahan a rumah hijau agak mencabar.

Walau bagaimanapun, virus mosaik tembakau telah terbukti sangat berguna seperti:

- Model simbolik dan didaktik untuk mendedahkan ciri -ciri penting yang menentukan virus

- Prototaip untuk menyiasat biologi loji tuan rumah parasit, terutama tembakau

- Alat untuk mengkaji interaksi yang dihoskan patogen dan trafik sel

- Alat Bioteknologi untuk Ekspresi Protein Kepentingan Farmaseutikal dalam Tembakau.

[TOC]

Penemuan

Sejak pengenalannya, virus mozek tembakau mempunyai peranan transendental dalam mewujudkan bidang virologi, kerana ia adalah yang pertama dikenal pasti dan digambarkan virus dalam sejarah.

Semuanya bermula pada tahun 1879, ketika ahli kimia pertanian Jerman Adolf Meyer mendedikasikan dirinya untuk mengkaji beberapa penyakit yang mempengaruhi tembakau.

Saintis ini menunjukkan bahawa penyakit yang menyebabkan penampilan bintik -bintik pada daun tembakau dapat ditularkan dari tumbuhan yang sakit ke yang lain yang sihat, hanya dengan menggosok daun terakhir dengan ekstrak yang pertama.

Meyer memanggil ini "penyakit tembakau mozek" dan pada mulanya mencadangkan bahawa ejen etiologi (yang menghasilkannya) berasal dari bakteria, walaupun dia tidak dapat mengasingkan atau memupuk eksperimen In vitro.

Boleh melayani anda: Colletotrichum gloeosporioides: Ciri, kitaran dan kawalanStruktur virus mosaik tembakau. 1) RNA monokatenary, 2) capsomer atau protomer, subunit protein CPPSide CP dan 3) struktur capse (Sumber: Y_Tambe/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)

Penemuan virus pertama

Kredit untuk penemuan zarah -zarah virus adalah wajar oleh Dmitry Ivanovsky, ahli mikrobiologi Rusia yang menyiasat penyakit mozek tembakau antara 1887 dan 1890, mendapati bahawa ejen penyebab penyakit itu sangat kecil sehingga dapat melalui liang -liang kecil penapis porselin, di mana bakteria tidak dapat lulus.

Dengan peristiwa ini, Ivanovsky memutuskan bahawa penyakit itu disebabkan oleh "virus penapis", mengambil istilah "virus" perkataan Latin untuk "racun".

Kerja -kerja Ivanovsky kemudiannya disahkan, pada tahun 1895, oleh Belanda Willem Beijerinck, yang menunjukkan penghantaran siri virus (dari tumbuhan ke tumbuhan) menggunakan sap yang ditapis dari tanaman sakit.

Kerja Beijerinck juga berkhidmat bahawa ia bukan sekadar toksin kimia, tetapi ia adalah ejen hidup yang mampu diri sendiri.

Antara tahun 1927 dan 1931 dua saintis dari Institut Boyce Thompson di Philadelphia, Vinson dan Petri, menumpukan virus hujan menggunakan kaedah yang digunakan untuk pemurnian protein.

Kemudian, pada tahun 1935, Stanley membersihkan virus itu dan berjaya mengkristalisasi zarah berbentuk jarum yang tinggi dan berjangkit, menandakan peristiwa yang belum pernah terjadi sebelumnya di mana entiti "hidup" dapat terjadi dalam keadaan kristal.

Bertahun -tahun kemudian, dengan kerjasama dan kerja banyak saintis, ditentukan bahawa virus mozek tembakau adalah virus band yang mudah, dengan penampilan filamen atau morfologi.

Ciri -ciri

- Ia adalah virus RNA band yang mudah yang virion atau zarah virus berbentuk batang

- Genomnya, serta kebanyakan virus, dilindungi oleh penutup protein

- Ia tergolong dalam keluarga dan jantina Virgaviridae Tobamovirus

- Menjangkiti tumbuhan tembakau dan juga beberapa tumbuhan yang berkaitan, terutamanya Solanáceas (kentang, tomato, terung, dll.), menambah lebih daripada 200 tuan rumah yang mungkin

- Ia sangat stabil dan boleh kekal di permukaan yang berbeza untuk masa yang lama

- Di dalam loji yang dijangkiti, virus ini berkumpul dalam tajuk yang sangat tinggi

Boleh melayani anda: Echeveria Elegans: Ciri -ciri, Habitat, Pembiakan, Penjagaan

- Gejala yang disebabkan oleh tumbuh -tumbuhan yang sakit adalah terkenal dan mudah dikenalpasti

Struktur

Virus mozek tembakau, seperti yang dikomentari, adalah virus RNA band (monokatenary) yang mudah.

Skim umum struktur virus mosaik tembakau, TMV (sumber: TMV_Struktur.PNG: Graham Colm Talkthe Asli Uploader adalah Grahamcolm di Bahasa Inggeris Wikipedia.Kerja Derivatif: Arnaugir/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)

Perlindungan protein

Struktur ciri setiap zarah virus diberikan oleh penutup protein yang dibentuk oleh kipas dextrogyan protein yang dikenali sebagai "protein penutup".

Penutup ini mempunyai kira -kira 2.130 subunit protein, yang diterjemahkan ke dalam zarah virus dengan saiz purata 300 nm panjang, diameter 18 nm dan pusat berongga 2 nm jejari, di mana genom menduduki jejari hampir 4 nm.

Pandangan atas perlindungan protein TMV (Sumber: Penulis Pengarang: Stubbs, G., Pattanayak, r., Namba, k.; Pengarang Visualisasi: Pengguna: Astrojan/CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/4.0) melalui Wikimedia Commons)

Genom

RNA genomik diselingi antara giliran berturut -turut kipas yang membentuk penutup, menyertai tiga nukleotida kepada setiap subunit protein dan dengan itu ditutup sepenuhnya dengan protein.

Genome tersebut adalah 6.395 nukleotida panjang dan mempunyai "hud" terbalik dari 7-metil-guanosin yang dilampirkan pada akhir 5 'melalui ikatan trphosphate.

Maklumat yang dikodkan dalam genom TMV sepadan dengan 4 gen yang menyandarkan 4 produk yang berbeza:

- Dua protein yang dikaitkan dengan replikasi, salah satu daripada 126 kDa dan satu lagi 183 kDa, diterjemahkan secara langsung dari RNA virus

- Protein pergerakan (MP, Bahasa Inggeris Protein pergerakan) dan protein struktur atau penutup (CP, Bahasa Inggeris Protein kot), yang diterjemahkan dari "subgenomik" ARNS

Jangkitan TMV yang berjaya melibatkan kerjasama empat produk pelbagai fungsi ini dengan banyak komponen sel loji tuan rumah, terutamanya dengan membran sel dan sitoskeleton.

Replikasi

Untuk memahami mekanisme replikasi TMV, perlu memahami beberapa aspek jangkitan dengan virus ini.

Jangkitan awal

TMV hanya memasuki tumbuhan melalui luka mekanikal yang membuka membran plasma sementara atau menyebabkan peristiwa pinositosis.

Jangkitan ini boleh berlaku disebabkan oleh luka yang disebabkan oleh manipulasi dengan tangan yang dijangkiti dan melalui instrumen pemangkasan yang dijangkiti, dll., Tetapi jarang ditransmisikan oleh serangga.

Ia dapat melayani anda: 11 tumbuhan dalam bahaya kepupusan di Argentina

Sekali di sitosol, zarah virus dibuang dan mengeluarkan RNA genomik mereka, yang diiktiraf oleh sel seolah -olah ia adalah RNA mereka sendiri dan diterjemahkan oleh enzim sitosolik khusus untuk tujuan ini untuk tujuan ini.

"Hood" metil-guanosin RNA genomik TMV adalah sangat penting untuk proses ini, kerana ia berjaya "mengelak" sistem "pengawasan" sel dan mempromosikan interaksi ini dengan komponen sel lain.

Bilangan zarah virus yang dipasang meningkat dengan pesat dan ini dapat meninggalkan sel yang dijangkiti dan menjangkiti sel -sel jiran yang lain melalui plasmodesms, yang merupakan "saluran" yang menghubungkan sitosol sel dengan sel -sel sekitarnya.

Akhirnya, zarah -zarah virus mencapai sistem translocation tumbuhan, iaitu xylem dan phloem, yang bersurai di seluruh tumbuhan.

Bagaimana proses replikasi?

Virus mosaik tembakau menggunakan genomnya sebagai corak untuk mensintesis helai pelengkap negatif yang berfungsi sebagai acuan untuk sintesis sebilangan besar helai positif.

Acuan ini juga digunakan untuk sintesis utusan "subgenomik" yang mengandungi bingkai bacaan terbuka untuk protein MP dan CP.

Kedua-dua protein yang dikaitkan dengan replikasi yang dikodkan dalam RNA genomik TMV mempunyai metil-transferase, helicasa dan domain RNA-polimerase yang bergantung kepada ARN.

Replikasi seolah -olah berlaku di kompleks yang berkaitan dengan membran retikulum endoplasma yang mengandungi protein ini, protein pergerakan (MP), RNA virus dan protein lain dari tumbuhan tuan rumah.

Gejala

Gejala virus mozek tembakau sangat berbeza dari satu spesies tumbuhan ke yang lain. Dalam erti kata lain, mereka sangat bergantung pada jenis loji tuan rumah dan, di samping itu, pada ketegangan virus, pada "latar belakang" genetik tumbuhan dan keadaan persekitaran di mana ia dijumpai.

Fotografi lembaran loji tembakau yang dijangkiti TMV (sumber: r.J. Reynolds Tembakau Syarikat Slide Set / Domain Awam, melalui Wikimedia Commons)

Gejala biasanya muncul sekitar 10 hari selepas jangkitan awal dan ini adalah:

- Penampilan bintik -bintik coklat atau kekuningan dengan matron mozek di lembaran foliar

- Nekrosis

- Pertumbuhan yang terbantut

- Melancarkan daun

- Tisu menguning

- Prestasi rendah dalam pengeluaran buah -buahan dan juga penampilan buah -buahan yang rosak dan cacat

- Kelewatan dalam kematangan buah -buahan

- Warna Buah Seragam (terutamanya dalam Tomato)

Rujukan

1. Butler, ms. J. G. (1999). Perhimpunan diri virus mozek tembakau: peranan agregat pertengahan dalam geneving kedua-dua kekhususan dan kelajuan. Transaksi Falsafah Persatuan Diraja London. Siri B: Sains Biologi, 354 (1383), 537-550.
2. Liu, c., & Nelson, r. S. (2013). Biologi sel replikasi dan pergerakan virus mozek tembakau. Frontiers in Plant Science, 4, 12.
3. Mphuthi, ms. (2017). Virus, penghantaran dan pengurusan gejala mosaik tembakau. Petani Mingguan, 2017 (17014), 60-61.
4. Rifkind, d., & Freeman, G. (2005). Penemuan pemenang Hadiah Nobel dalam Penyakit Berjangkit. Elsevier.
5. Scholthof, k. B. G. (2000). Pelajaran dalam Patologi Tumbuhan: Virus Mosaic Tembakau. Instrum kesihatan tumbuhan.
6. Scholthof, k. B. G. (2004). Virus Mosaic Tembakau: Sistem Model untuk Biologi Loji. Annu. REV. Phytopathol., 42, 13-34.