virusul mozaicului tutunului (TMV, al englezei Virusul mozaicului tutunului) este un virus ARN vegetal care provoacă apariția unor pete maronii pe frunzele plantelor de tutun și a altor culturi de interes economic, cum ar fi roșiile și alte noptiere.
Numele său derivă din tiparul de pete pe care îl provoacă pe plantele infectate, care este descris ca un „mozaic”. Este primul virus identificat și descris în natură, evenimente care au avut loc între sfârșitul anilor 1800 și începutul anilor 1900, adică acum mai bine de un secol.
Se estimează că pierderile de tutun cauzate de virusul mozaicului tutunului sunt în jur de 1%, întrucât se cultivă plante din ce în ce mai rezistente. Cu toate acestea, alte culturi, cum ar fi roșiile, de exemplu, suferă pierderi de peste 20% din cauza bolii cauzate de TMV.
Una dintre principalele probleme agronomice legate de acest virus are legătură cu faptul că poate trăi chiar și atunci când planta care îl găzduiește moare și, în plus, că suportă temperaturi ridicate, deci eliminarea sa dintr-o cultură sau din facilitățile de o seră este destul de provocatoare.
Cu toate acestea, virusul mozaicului tutunului sa dovedit a fi foarte util ca:
- Model simbolic și didactic pentru a expune caracteristicile esențiale care definesc virușii
- Prototip pentru investigarea biologiei plantelor gazdă parazite, în special a tutunului
- Instrument pentru studiul interacțiunilor patogen-gazdă și a traficului de celule
- Instrument biotehnologic pentru exprimarea proteinelor de interes farmaceutic în tutun.
Indice articol
De la identificarea sa, virusul mozaicului tutunului a avut un rol transcendental în stabilirea domeniului virologiei, deoarece a fost primul virus identificat și descris în istorie.
Totul a început în 1879, când chimistul agricol german Adolf Meyer s-a dedicat studiului unor boli care au afectat tutunul..
Acest om de știință a demonstrat că o boală care a cauzat apariția petelor pe frunzele de tutun ar putea fi transmisă de la o plantă bolnavă la una sănătoasă, doar prin frecare frunzelor celei din urmă cu un extract din prima.
Meyer a numit aceasta „boala tutunului mozaic” și a sugerat inițial că agentul etiologic (cel care a produs-o) era de origine bacteriană, chiar dacă nu a putut să-l izoleze sau să-l cultive experimental. in vitro.
Creditul pentru descoperirea particulelor virale îi revine lui Dmitry Ivanovsky, un microbiolog rus care a investigat boala mozaicului tutunului între 1887 și 1890, constatând că agentul cauzal al bolii era atât de mic încât putea trece prin porii mici ai unui filtru de porțelan, unde bacteriile nu puteau trece.
Odată cu acest eveniment, Ivanovsky a stabilit că boala se datora unui „virus filtrabil”, luând termenul „virus” din cuvântul latin pentru „otravă”.
Lucrările lui Ivanovsky au fost ulterior confirmate, în 1895, de olandezul Willem Beijerinck, care a demonstrat transmiterea în serie a virusului (de la plantă la plantă) folosind seva filtrată a plantelor bolnave..
Munca lui Beijerinck a servit, de asemenea, pentru a dovedi că nu era doar o toxină chimică, ci mai degrabă un agent viu capabil de auto-replicare..
Între 1927 și 1931, doi oameni de știință de la Institutul Boyce Thompson din Philadelphia, Vinson și Petri, au concentrat virusul prin precipitare folosind metodele utilizate pentru purificarea proteinelor..
Mai târziu, în 1935, Stanley a purificat virusul și a reușit să cristalizeze particule extrem de active și infecțioase în formă de ac, marcând un eveniment fără precedent în care o entitate „vie” ar putea apărea într-o stare cristalină..
Ani mai târziu, cu colaborarea și munca a numeroși oameni de știință, s-a stabilit că virusul mozaicului tutunului era un virus ARN cu bandă unică, cu aspect filamentos sau morfologie..
- Este un virus ARN cu o singură bandă ai cărui virioni sau particule virale au formă de tijă
- Genomul său, la fel ca majoritatea virușilor, este protejat de un strat proteic
- Aparține familiei Virgaviridae și genului Tobamovirus
- Acesta infectează plantele de tutun și, de asemenea, unele plante înrudite, în special umbrele de noapte (cartofi, roșii, vinete etc.), adăugând peste 200 de gazde posibile
- Este extrem de stabil și poate rămâne pe suprafețe diferite pentru o lungă perioadă de timp
- La plantele infectate, acest virus se acumulează în titruri considerabil ridicate.
- Simptomele pe care le provoacă la plantele bolnave sunt vizibile și ușor de identificat
Virusul mozaicului tutunului, după cum sa menționat, este un virus ARN monocatenar (monocatenar) ale cărui particule virale au formă de tijă..
Structura caracteristică a fiecărei particule virale este dată de un strat proteic format dintr-o elice dreaptă a subunităților unei proteine cunoscută sub numele de „proteină strat”..
Acest anvelopă are aproximativ 2.130 de subunități proteice, ceea ce se traduce într-o particulă virală cu o dimensiune medie de 300 nm în lungime, un diametru de 18 nm și un centru gol de rază 2 nm, unde genomul ocupă o rază apropiată de 4 nm.
ARN-ul genomic este intercalat între rotațiile succesive ale helixului care alcătuiesc anvelopa, unind trei dintre nucleotidele sale la fiecare subunitate proteică și rămânând astfel complet acoperit cu proteine..
Acest genom are o lungime de 6.395 nucleotide și are o „capotă” 7-metil-guanozină inversată atașată la capătul său 5 'printr-o legătură trifosfat..
Informațiile codificate în genomul TMV corespund a 4 gene care codifică 4 produse diferite:
- Două proteine asociate cu replicarea, una de 126 kDa și cealaltă de 183 kDa, direct traduse din virusul ARN
- O proteină de mișcare (MP) Proteina de mișcare) și o proteină structurală sau de acoperire (CP) Coat Protein), care sunt traduse din ARN-uri „subgenomice”
O infecție cu TMV de succes implică cooperarea acestor patru produse multifuncționale cu multe dintre componentele celulare ale plantei gazdă, în special cu membrana celulară și citoscheletul..
Pentru a înțelege mecanismul de replicare a TMV, este necesar să înțelegem unele aspecte ale infecției cu acest virus..
TMV intră într-o plantă numai prin răni mecanice care „deschid” temporar membrana plasmatică sau provoacă evenimente de pinocitoză.
Infecția poate apărea din rănile cauzate de manipularea cu mâinile infectate și prin instrumentele de tăiere infectate etc., dar este transmisă rar de insecte.
Odată ajunși în citosol, particulele virale își dezasamblează și eliberează ARN-ul genomic, care este recunoscut de celulă ca ARN propriu și este tradus de enzime citosolice specializate în acest scop..
„Capota” metil guanozinei a ARN-ului genomic al TMV este de cea mai mare importanță pentru acest proces, deoarece reușește să „ocolească” sistemul de „supraveghere” al celulei și să promoveze interacțiunea cu alte componente celulare..
Numărul de particule virale asamblate crește rapid și acestea pot părăsi celula infectată și infecta alte celule vecine prin plasmodesme, care sunt „canale” care leagă citosolul unei celule cu celulele care o înconjoară..
În cele din urmă, particulele virale ajung la sistemul de translocație al plantei, adică la xilem și floem, dispersându-se astfel în întreaga plantă..
Virusul mozaicului tutunului își folosește genomul ca șablon pentru a sintetiza catene negative complementare care servesc drept șablon pentru sinteza unui număr mare de catene pozitive.
Aceste șabloane sunt, de asemenea, utilizate pentru sinteza ARN-urilor messenger „subgenomice” care conțin cadrele de citire deschise pentru proteinele MP și CP..
Cele două proteine asociate replicării care sunt codificate în ARN genomic TMV au domenii metil transferază, helicază și ARN polimerază ARN dependentă..
Replicarea pare să apară într-un complex asociat cu membrana reticulului endoplasmatic care conține aceste proteine, proteina de mișcare (MP), ARN-ul viral și alte proteine din plante gazdă..
Simptomele virusului mozaicului tutunului variază foarte mult de la o specie de plantă la alta. Cu alte cuvinte, ele depind considerabil de tipul de plantă gazdă și, în plus, de tulpina virusului, de „fundalul” genetic al plantei și de condițiile de mediu în care se găsește..
Simptomele apar de obicei la aproximativ 10 zile de la infecția inițială și acestea sunt:
- Aspectul unor pete maronii sau gălbui cu o matronă ca mozaic pe lamele frunzelor
- Necroză
- Creștere stopată
- Buclă de frunze
- Îngălbenirea țesuturilor
- Randament scăzut în producția de fructe și aspectul uniform al fructelor deteriorate și deformate
- Întârzierea coacerii fructelor
- Culoare neuniformă a fructelor (în special roșii)
Nimeni nu a comentat acest articol încă.