Вірус табачнай мазаікі
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Вірус табачнай мазаікі[2] (англ.: Tobacco mosaic virus, TMV) — РНК-вірус, які заражае расліны роду тытунь (Nicotiana) і іншых прадстаўнікоў сямейства паслёнавыя (Solanaceae). Першы вядомы вірус, адкрыты ў 1892 годзе Дзмітрыем Іваноўскім. У адрозненне ад многіх вірусаў раслін, TMV паспяхова размнажаецца ў культурах пратапластаў, што палягчае працу з гэтым аб’ектам[3]. TMV — адзін з найбольш дасканала вывучаных раслінных вірусаў.
Вірус табачнай мазаікі характарызуецца вінтавой сіметрыяй. Яго вірыёны падобныя на 15-18 цвёрдых полых палачак памерам 15-18×300 нм[4], капсід складаецца з 2130 аднолькавых бялкоў пратамераў. Геном прадстаўлены адналанцуговай (+) РНК.
Remove ads
Гісторыя адкрыцця
У 1886 г. дацкі навуковец Адольф Маер паказаў, што табачная мазаічная хвароба перадаецца з адной расліны на іншую[5]. У 1892 годзе расійскі батанік Дзмітрый Іваноўскі паспрабаваў ізаляваць узбуджальніка хваробы. Ён паказаў, што экстракт з хворай расліны захоўвае інфекцыйныя ўласцівасці нават пасля праходжання праз керамічны фільтр з порамі, у якіх затрымліваецца найменшая з вядомых на той час бактэрый. Так былі выяўлены вірус табачнай мазаікі і вірусы наогул. Аднак Іваноўскі выказаў здагадку, што інфекцыйныя ўласцівасці фільтраванага экстракту могуць быць звязаны з наяўнасцю пэўнага таксіну[6].
Далейшыя даследаванні, у тым ліку даследаванні Марціна Беерынка ў 1898—1900 гадах, дазволілі ў поўнай меры ацаніць значэнне адкрыцця Іваноўскага. Ён заўважыў, што ўзбуджальнік табачнай мазаікі распаўсюджваецца толькі ў жывых клетках, але можа захоўвацца ў высушаным стане доўгі час[4]. Менавіта Беерынк заснаваў вучэнне пра вірусы, якіх ён назваў лац.: «contagium vivum fluidum» — жывыя растваральныя мікробы[7].
У 1935 годзе Уэндэл Стэнлі нарэшце прадэманстраваў, што вірус табачнай мазаікі не з’яўляецца вадкасцю, але існуе ў выглядзе дробных часціц, якія, аднак, дзіўна адрозніваюцца ад іншых мікраарганізмаў тым, што яны могуць крышталізавацца як хімікаты з-за прастаты і аднастайнасці структуры[8]. У 1930-я гады электронныя мікраскопы таксама выкарыстоўваліся для вывучэння біялагічных аб’ектаў. Першая электронная мікраграфія TMV была апублікаваная ў 1939 годзе[9].
Remove ads
Будова вірыёна
Вірус табачнай мазаікі — адзін з тыповых прадстаўнікоў вялікага класа вірусаў з вінтавой сіметрыяй. Яго часціцы маюць форму цвёрдых полых палачак памерам 15-18 × 300 нм і складаюцца з бялковых пратамераў і РНК. Бялкі спіралі, утвараючы ўсяго 130 абаротаў у 23 ангстрэмы. Усяго капсід змяшчае 2130 пратамераў, даўжыня кожнага пратамера складае 158 амінакіслотных рэшткаў. Асноўная функцыя капсіду — абарона генетычнага матэрыялу віруса — адналанцуговай малекулы РНК, якая апускаецца ў бялок бліжэй да ўнутранай паверхні «палачкі» і паўтарае этапы спіралі бялку[10][7].
Remove ads
Геном TMV
Як і ў большасці раслінных вірусаў, ген TMV прадстаўлены адным ланцужком (+) РНК (кадуючай, з якой можа ісці трансляцыя) з 6,4 тысячы нуклеатыдаў, якая кадуе чатыры гена (два гена палімеразы, ген бялкоў-пратамераў, і ген бялка, неабходнага для руху праз плазмадэсмы). 5'-канец гэтай РНК змяшчае 7-мецілгуаназін, 3'-канец мае ярка выяўленую другасную структуру, але без полі(А)-паслядоўнасцей[11].
Жыццёвы цыкл
Пасля траплення ў клетку TMV у першую чаргу «распранаецца», то бок вызваляе сваю РНК. Гэта звязана з характарыстыкамі бялкоў капсіду, у іх утрымліваюцца скапленні кіслых амінакіслот, стабільных па-за клеткай пры наяўнасці дастатковай колькасці іёнаў кальцыю. Аднак у цытаплазме з нізкай канцэнтрацыяй кальцыю яны адштурхоўваюць адзін аднаго, прымушаючы першыя пратамеры пакінуць капсід. Агаленне РНК спыняецца дзякуючы клеткавым рыбасомам, калі яны здзяйсняюць першы акт трансляцыі[10]. Далей ідзе капіраванне віруснай РНК і сінтэз бялку, пасля чаго збіраюцца новыя вірыёны.
Паколькі капсід TMV складаецца толькі з аднаго тыпу бялку, які самаадвольна звязваецца з ачышчанай віруснай РНК, зборка часціц TMV была падрабязна вывучана. Працэс пачынаецца з фарміравання плоскіх двухслаёвых дыскаў, па 17 бялкоў у кожным крузе, адзін з такіх дыскаў далучаецца да секцыі OAS (англ.: origin of assembly) віруснай РНК, размешчанай паміж 5444 і 5518 нуклеатыдамі. Пры гэтым дыск пераходзіць у форму спружыннай шайбы якая змяшчае 16,3 бялку ў кожным крузе. Пасля ў структуру дадаюцца новыя і новыя дыскі, што суправаджаецца зменай іх канфармацыі[7]. РНК, такім чынам, праходзіць праз канал у цэнтры паліцы, і па меры росту яна ўстаўляецца ў спіраль[4].
Remove ads
Інфекцыя
TMV вельмі ўстойлівы і можа захоўвацца некалькі гадоў у цыгарэтах, вырабленых з хворага лісця[10]. Гэты вірус можа распаўсюджвацца ветрам ці жывёламі і трапляе ў расліну праз пашкоджаныя ўчасткі. У клетках, заражаных TMV, вірусныя часціцы назапашваюцца ў вялікай колькасці і могуць утвараць скапленні, бачныя нават пад аптычным мікраскопам. У гэтых клетках хларапласты таксама дэградуюць, а ўтварэнне новых інгібіруецца. Па расліне TMV можа рухацца з сокам флаэмы, а паміж асобнымі клеткамі — вельмі павольна (~ 1 мм у дзень) праз плазмадэсмы, пры якіх яму дапамагае адмысловы бялок[4].
Remove ads
Захворванні, якія выклікае
Крыніцы
Літаратура
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads