Eigenschaften des Tabakmosaikvirus, Struktur, Replikation

Er Tabakmosaikvirus (Tmv, auf Englisch Tabakmosaikvirus) Es ist ein RNA -Gemüsevirus, das das Auftreten brauner Flecken auf den Blättern von Tabakpflanzen und anderen Erkenntnissen von wirtschaftlichem Interesse wie Tomaten und anderen Solanáceas verursacht.

Sein Name stammt aus dem von infizierten Pflanzen verursachten Fleckenmuster, das als "Mosaik" beschrieben wird,. Dies ist das erste Virus, das in Natur.

Elektronische Mikroprographie des Tabakmosaikvirus (Quelle: Kein maschinenlesbarer Autor zur Verfügung gestellt. CHB übernommen (basierend auf Urheberrechtsansprüchen). / Public Domain, über Wikimedia Commons)

Es wird geschätzt, dass durch das Tabakmosaikvirus verursachte Tabakverluste etwa 1%beträgt, da immer mehr resistentere Pflanzen wachsen. Andere Pflanzen wie Tomate.

Eines der wichtigsten agronomischen Probleme, die mit diesem Virus im Zusammenhang mit der Tatsache zu tun haben, dass sie auch dann leben kann, wenn die Pflanze, die stirbt Gewächshaus ist eine große Herausforderung.

Das Tabakmosaikvirus hat sich jedoch als sehr nützlich erwiesen, als:

- Symbolisches und didaktisches Modell, um die wesentlichen Eigenschaften aufzudecken, die Viren definieren

- Prototyp zur Untersuchung der Biologie von Parasiten -Wirtspflanzen, insbesondere Tabak

- Werkzeug für die Untersuchung von pathogen gehosteten Wechselwirkungen und Zellverkehr

- Biotechnologisches Instrument zur Expression von Protein des pharmazeutischen Interesses am Tabak.

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Entdeckung

Seit seiner Identifizierung spielte das Tabakmosaikvirus eine transzendentale Rolle bei der Feststellung des Virologiebereichs, da es das erste identifizierte und beschriebene Virus in der Geschichte war.

Alles begann 1879, als sich der deutsche Agrarchemiker Adolf Meyer der Studie einiger Krankheiten widmete, die den Tabak beeinflussten.

Dieser Wissenschaftler zeigte, dass eine Krankheit, die das Auftreten von Flecken auf Tabakblättern verursachte.

Meyer nannte dies die "Mosaik -Tabakerkrankung" und schlug zunächst vor, dass das ätiologische Mittel (der es produzierte) von bakteriellem Ursprung, obwohl er experimentell nicht isolieren oder kultivieren konnte In vitro.

Kann Ihnen dienen: Colletotrichum gloeosporioides: Eigenschaften, Zyklus und KontrolleTabakmosaik -Virusstruktur. 1) monocatenärer RNA, 2) Kapsomer oder Protomer, Untereinheit des CPPS-CP-Proteins und 3) CAPSe-Struktur (Quelle: Y_Tambe/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0) über Wikimedia Commons)

Entdeckung des ersten Virus

Der Kredit für die Entdeckung der Viruspartikel wird von Dmitry Ivanovsky, einem russischen Mikrobiologen, verdient, der die Krankheit des Tabakmosaiks zwischen 1887 und 1890 untersuchte und feststellte, dass der Kausalmittel der Krankheit so gering war, dass es die kleinen Poren durchlaufen konnte eines Porzellanfilters, bei dem Bakterien nicht passieren konnten.

Mit diesem Ereignis stellte Ivanovsky fest, dass die Krankheit auf ein "Filtervirus" zurückzuführen war und den Begriff "Virus" des lateinischen Wortes für "Gift" einnahm.

Ivanovskys Arbeit.

Beijercks Arbeit diente auch dafür, dass es nicht nur ein chemisches Toxin war, sondern es war ein lebendiges Vertreter.

Zwischen 1927 und 1931 konzentrierten sich zwei Wissenschaftler des Boyce Thompson Institute in Philadelphia, Vinson und Petri, das Niederschlagsvirus unter Verwendung der Methoden zur Proteinreinigung.

Später, 1935, reinigte Stanley das Virus und schaffte es, hoch -aktive und infektiöse nadelförmige Partikel zu kristallisieren und ein beispielloses Ereignis zu markieren, bei dem eine „lebende“ Einheit in einem kristallinen Zustand auftreten konnte.

Jahre später wurde mit der Zusammenarbeit und der Arbeit zahlreicher Wissenschaftler festgestellt, dass das Tabakmosaikvirus ein einfaches Bandvirus mit filamentöser Aussehen oder Morphologie war.

Eigenschaften

- Es ist ein einfaches Band -RNA -Virus

- Das Genom sowie die meisten Viren sind durch eine Proteinabdeckung geschützt

- Es gehört zur Familie und dem Geschlecht der Virgaviridae Tobamovirus

- Infiziert Tabakpflanzen und auch einige verwandte Pflanzen, insbesondere Solanáceas (Kartoffel, Tomate, Auberginen usw.), Hinzufügen von mehr als 200 möglichen Hosts

- Es ist extrem stabil und kann lange auf verschiedenen Oberflächen bleiben

- In infizierten Pflanzen sammelt sich dieses Virus in erheblich hohen Titeln an

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- Die durch Krankheitstpflanzen verursachten Symptome sind berüchtigt und leicht zu identifizieren

Struktur

Das Tabakmosaikvirus ist, wie kommentierte.

Verallgemeinerter Schema der Struktur des Tabakmosaikvirus TMV (Quelle: TMV_Structure.PNG: Graham Colm TalkDer Original -Uploader war Grahamcolm bei English Wikipedia.Derivatarbeit.Org/lizenzen/by-sa/3.0) über Wikimedia Commons)

Proteinabdeckung

Die charakteristische Struktur jedes viralen Partikels wird durch eine Proteinabdeckung gegeben, die durch einen Dextrogyan -Propeller eines Proteins gebildet wird, das als "Cover -Protein" bekannt ist.

Diese Abdeckung hat ungefähr 2.130 Proteinuntereinheiten, was zu einem viralen Teilchen von einer durchschnittlichen Größe von 300 nm Länge, einem Durchmesser von 18 nm und einem hohlen Zentrum von 2 nm Radius führt, wobei das Genom einen Radius nahe 4 nm einnimmt.

Obere Ansicht der TMV -Proteinabdeckung (Quelle: Ablagerungsautoren: Stubbs, G., Pattanayak, r., Namba, k.; Visualisierungsautor: Benutzer: Astrojan/CC BY (https: // createRecommons.Org/lizenzen/bis/4.0) über Wikimedia Commons)

Genom

Die genomische RNA wird zwischen den aufeinanderfolgenden Wendungen des Propellers durchsetzt, der die Abdeckung bildet, drei seiner Nukleotide mit jeder Proteinuntereinheit verbindet und somit vollständig mit Protein bedeckt ist.

Das Genom ist 6.395 Länge-Nukleotide und hat eine umgekehrte „Kapuze“ von 7-Methyl-Guanosinen,.

Die im TMV -Genom codierten Informationen entsprechen 4 Genen, die 4 verschiedene Produkte codieren:

- Zwei mit Replikation assoziierte Proteine, eine von 126 kDa und ein weiterer von 183 kDa, übersetzt direkt aus der Virus -RNA

- Ein Bewegungsprotein (MP, Englisch Bewegungsprotein) und ein strukturelles oder bedeckungsprotein (CP, Englisch Eiweiß), die aus "subgenomischen" ARNs übersetzt werden

Eine erfolgreiche TMV -Infektion beinhaltet die Zusammenarbeit dieser vier multifunktionalen Produkte mit vielen zellulären Komponenten der Wirtsanlage, insbesondere mit der Zellmembran und dem Zytoskelett.

Reproduzieren

Um den TMV -Replikationsmechanismus zu verstehen, ist es notwendig, einige Aspekte der Infektion mit diesem Virus zu verstehen.

Erstinfektion

Das TMV tritt nur durch mechanische Wunden ein, die die Plasmamembran vorübergehend öffnen oder Pinozytoseereignisse verursachen.

Die Infektion kann aufgrund von Wunden auftreten, die durch Manipulation mit infizierten Händen und durch infizierte Beschneidungsinstrumente usw. verursacht werden., Aber es wird selten von Insekten übertragen.

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Einmal im Cytosol sind virale Partikel deSassembad und setzten ihre genomische RNA frei, die von der Zelle als ihre eigene RNA gewesen ist und von spezialisierten zytosolischen Enzymen für diesen Zweck übersetzt wird.

Die "Kapuze" der Methyl-Guanosine der genomischen RNA des TMV ist für diesen Prozess von größter Bedeutung, da es es schafft, das "Überwachung" -System der Zelle zu "ausweichen" und die Wechselwirkung mit anderen zellulären Komponenten zu fördern.

Die Anzahl der zusammengesetzten viralen Partikel nimmt schnell zu und diese können die infizierte Zelle verlassen und andere benachbarte Zellen durch die Plasmodesms infizieren, die „Kanäle“ sind, die das Zytosol einer Zelle mit der der umgebenden Zellen verbinden.

Schließlich erreichen virale Partikel das Pflanzentranslokationssystem, dh das Xylem und das Phloem, die sich in der gesamten Pflanze verteilen.

Wie ist der Replikationsprozess?

Das Tabakmosaikvirus verwendet sein Genom als Muster, um negative Komplementärstränge zu synthetisieren, die als Form für die Synthese einer großen Anzahl positiver Stränge dienen.

Diese Formen werden auch für die Synthese von "subgenomischen" Boten verwendet, die offene Leserrahmen für MP- und CP -Proteine ​​enthalten.

Die beiden mit der Replikation assoziierten Proteine, die in der genomischen RNA des TMV codiert sind.

Die Replikation scheint in einem Komplex auftreten, der mit der endoplasmatischen Retikulummembran verbunden ist, die diese Proteine, das Bewegungsprotein (MP), die virale RNA und andere Proteine ​​der Wirtspflanze enthält.

Symptome

Die Symptome des Tabakmosaikvirus variieren stark von einer Pflanzenart zur anderen. Mit anderen Worten, sie sind erheblich von der Art der Wirtsanlage und zusätzlich vom Virusstamm auf den genetischen "Hintergrund" der Pflanze und den Umweltbedingungen abhängig.

Fotografie des Blattes einer mit dem TMV infizierten Tabakanlage (Quelle: R.J. Reynolds Tobacco Company Slide Set / Public Domain über Wikimedia Commons)

Die Symptome treten normalerweise etwa 10 Tage nach der ersten Infektion auf, und diese sind:

- Aussehen brauner oder gelblicher Flecken mit einer Mosaikmatrone in den Blattblättern

- Nekrose

- Wachstum verkümmert

- Die Blätter rollen

- Gewebe vergilt

- Geringe Leistung bei der Herstellung von Früchten und sogar das Aussehen von beschädigten und deformierten Früchten

- Verzögerung der Reifung der Früchte

- Farbe der Früchte Uniform (besonders in Tomate)

Verweise

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