De tobakksmosaikkvirus (TMV, av engelsk Tobakksmosaikkvirus) er et plante-RNA-virus som forårsaker utseende av brune flekker på bladene til tobakkplanter og andre avlinger av økonomisk interesse som tomater og andre nattskygger.
Navnet stammer fra mønsteret av flekker det forårsaker på infiserte planter, som er beskrevet som en "mosaikk". Det er det første viruset som ble identifisert og beskrevet i naturen, hendelser som fant sted mellom slutten av 1800-tallet og begynnelsen av 1900-tallet, det vil si for mer enn et århundre siden.
Det anslås at tapet av tobakk forårsaket av tobakksmosaikkviruset er rundt 1%, ettersom stadig flere resistente planter dyrkes. Imidlertid lider andre avlinger som tomater, tap på mer enn 20% på grunn av sykdommen forårsaket av TMV.
Et av de viktigste agronomiske problemene knyttet til dette viruset har å gjøre med det faktum at det kan leve selv når planten som er vert for det, og i tillegg støtter det høye temperaturer, slik at det elimineres fra en avling eller fra anleggene til et drivhus er ganske utfordrende.
Imidlertid har tobakksmosaikkviruset vist seg å være veldig nyttig som:
- Symbolsk og didaktisk modell for å avsløre de essensielle egenskapene som definerer virus
- Prototype for å undersøke biologien til parasittvertsplanter, spesielt tobakk
- Verktøy for studier av patogen-vert interaksjoner og cellehandel
- Bioteknologisk verktøy for uttrykk for proteiner av farmasøytisk interesse for tobakk.
Artikkelindeks
Siden identifikasjonen hadde tobakksmosaikkviruset en transcendental rolle i etableringen av virologifeltet, da det var det første viruset som ble identifisert og beskrevet i historien.
Det hele startet i 1879, da den tyske landbrukskjemikeren Adolf Meyer viet seg til studiet av noen sykdommer som rammet tobakk..
Denne forskeren demonstrerte at en sykdom som forårsaket utseende av flekker på tobakkblader, kunne overføres fra en syk plante til en sunn, bare ved å gni bladene til den sistnevnte med et ekstrakt av den tidligere.
Meyer kalte dette "mosaikk-tobakkssykdommen" og foreslo i utgangspunktet at etiologisk middel (det som produserte det) var av bakteriell opprinnelse, selv om han ikke klarte å isolere eller dyrke det eksperimentelt. in vitro.
Kreditt for oppdagelsen av viruspartiklene går til Dmitry Ivanovsky, en russisk mikrobiolog som undersøkte tobakkmosaikk mellom 1887 og 1890, og fant at sykdomsårsaken var så liten at den kunne passere gjennom de små porene i et porselensfilter, der bakterier ikke kunne passere.
Med denne hendelsen bestemte Ivanovsky at sykdommen skyldtes et "filtrerbart virus", og tok begrepet "virus" fra det latinske ordet for "gift"..
Ivanovskys verk ble senere bekreftet, i 1895, av nederlenderen Willem Beijerinck, som demonstrerte seriell overføring av viruset (fra plante til plante) ved hjelp av den filtrerte saften av syke planter..
Beijerincks arbeid tjente også til å bevise at det ikke bare var et kjemisk gift, men snarere et levende middel som var i stand til å replikere seg selv..
Mellom 1927 og 1931 konsentrerte to forskere fra Boyce Thompson Institute i Philadelphia, Vinson og Petri, viruset ved utfelling ved hjelp av metodene som ble brukt for proteinrensing..
Senere, i 1935, renset Stanley viruset og klarte å krystallisere høyt aktive og smittsomme nåleformede partikler, noe som markerte en enestående hendelse der en "levende" enhet kunne oppstå i en krystallinsk tilstand..
År senere, med samarbeid og arbeid fra en rekke forskere, ble det bestemt at tobakksmosaikkviruset var et enkeltbånds-RNA-virus, med et filamentøst utseende eller morfologi..
- Det er et enkeltbånds RNA-virus hvis virioner eller viruspartikler er stavformede
- Genomet, som de fleste virus, er beskyttet av et proteinbelegg
- Den tilhører familien Virgaviridae og slekten Tobamovirus
- Det smitter tobakkplanter og også noen beslektede planter, spesielt nattskygger (potet, tomat, aubergine, etc.), og legger til mer enn 200 mulige verter
- Den er ekstremt stabil og kan holde seg på forskjellige overflater i lang tid
- I infiserte planter akkumuleres dette viruset i betydelig høye titere.
- Symptomene det forårsaker i syke planter er merkbare og enkle å identifisere
Tobakksmosaikkviruset er som nevnt et enkeltstrenget (enkeltstrenget) RNA-virus hvis viruspartikler er stavformede..
Den karakteristiske strukturen til hver viruspartikkel er gitt av et proteinbelegg dannet av en høyrehendt helix av underenheter av et protein kjent som "kappeprotein".
Denne konvolutten har omtrent 2130 protein-underenheter, som oversettes til en viral partikkel med en gjennomsnittlig størrelse på 300 nm i lengde, en diameter på 18 nm og et hul sentrum av radius 2 nm, der genomet opptar en radius nær 4 nm.
Genomisk RNA er klemt mellom de påfølgende svingene i helixen som utgjør konvolutten, og forbinder tre av nukleotidene til hver proteinunderenhet og forblir dermed fullstendig dekket av protein..
Dette genomet er 6.395 nukleotider langt og har en omvendt 7-metyl-guanosin "hette" festet til sin 5'-ende gjennom en trifosfatbinding..
Informasjonen kodet i TMV genomet tilsvarer 4 gener som koder for 4 forskjellige produkter:
- To proteiner assosiert med replikasjon, det ene på 126 kDa og det andre på 183 kDa, direkte oversatt fra viruset RNA
- Et bevegelsesprotein (MP) Bevegelsesprotein) og et strukturelt eller kappeprotein (CP) Frakkprotein), som er oversatt fra "subgenomiske" RNAer
En vellykket TMV-infeksjon innebærer samarbeid mellom disse fire multifunksjonelle produktene med mange av de cellulære komponentene i vertsplanten, spesielt med cellemembranen og cytoskjelettet..
For å forstå replikasjonsmekanismen til TMV er det nødvendig å forstå noen aspekter ved infeksjon med dette viruset..
TMV kommer bare inn i et anlegg gjennom mekaniske sår som midlertidig "åpner" plasmamembranen eller forårsaker pinocytosehendelser.
Infeksjon kan oppstå fra sår forårsaket av håndtering med infiserte hender og gjennom infiserte beskjæringsinstrumenter etc., men overføres sjelden av insekter.
En gang i cytosolen demonteres og frigjør viruspartiklene deres genomiske RNA, som blir gjenkjent av cellen som sitt eget RNA og oversettes av spesialiserte cytosoliske enzymer for dette formålet..
Metylguanosin-"hetten" til TMV genomisk RNA er av største betydning for denne prosessen, da den klarer å "omgå" cellens "overvåkning" -system og fremme dets interaksjon med andre mobilkomponenter..
Antall sammensatte viruspartikler øker raskt, og disse kan forlate den infiserte cellen og infisere andre naboceller gjennom plasmodesmata, som er "kanaler" som forbinder cytosolen til en celle med cellene som omgir den..
Til slutt når viruspartiklene plantens translokasjonssystem, det vil si xylem og floem, og spres derved over hele planten..
Tobakksmosaikkviruset bruker genomet som en mal for å syntetisere negative komplementære tråder som fungerer som en mal for syntesen av et stort antall positive tråder.
Disse malene brukes også til syntese av "subgenomiske" messenger-RNA som inneholder de åpne leserammene for MP- og CP-proteinene..
De to replikasjonsassosierte proteinene som er kodet i TMV genomisk RNA har metyltransferase, helikase og RNA-avhengig RNA-polymerasedomener..
Replikasjon ser ut til å forekomme i et kompleks assosiert med den endoplasmatiske retikulummembranen som inneholder disse proteinene, bevegelsesproteinet (MP), viralt RNA og andre vertsplanteproteiner..
Symptomer på tobakkmosaikkvirus varierer sterkt fra en planteart til en annen. De avhenger med andre ord betydelig av typen vertsplante og i tillegg av virusstammen, den genetiske "bakgrunnen" til planten og miljøforholdene der den finnes..
Symptomer vises vanligvis rundt ti dager etter den første infeksjonen, og disse er:
- Utseende av brune eller gule flekker med en mosaikklignende matrone på bladbladene
- Nekrose
- Stunted vekst
- Bladkrølling
- Guling av vev
- Lavt utbytte i fruktproduksjon og jevnt utseende av skadede og deformerte frukter
- Forsinket modning av frukt
- Ujevn fruktfarge (spesielt tomat)
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.