Virusul mozaicului tutunului
Virusul mozaicului tutunului Lansete TMVTip | Virus |
---|---|
Regatul | Riboviria |
Domni | Orthornavirae |
Ramură | Kitrinoviricota |
Clasă | Alsuviricete |
Ordin | Martellivirales |
Familie | Virgaviridae |
Drăguț | Tobamovirus |
Virusul mozaicului tutunului (TMV Tobacco Mosaic Virus ) este o specie de virus din genul Tobamovirus ( familia de virgaviridae ) din care el este specia de tip . Acesta este primul virus care urmează să fie descoperite la sfârșitul XIX - lea secol . Acest virus de plante în distribuție cosmopolită , infectează multe specii de plante , în special tutunul comun ( Nicotiana tabacum ) și alți membri ai familiei Solanaceae în care provoacă, printre alte simptome de înălbire a frunzelor sub formă de mozaicuri sau pete. Este un virus ARN monocatenar cu sens pozitiv care este clasificat în grupa IV din clasificarea Baltimore .
Studiul virusului mozaicului tutunului prezintă un mare interes în biologia fundamentală, în înțelegerea biologiei virușilor, studiul interacțiunilor gazdă-agent patogen, biologia celulară . De asemenea, prezintă interes în biotehnologie , mai exact în creșterea capacității bateriilor. Poate fi observat în colorare negativă cu microscopie electronică.
TMV Virionii este cilindric, rigid de particule în formă de tijă cu o simetrie elicoidală, 300 nm în lungime și 18 nm în diametru. Capsida este alcătuit din 2300 de proteine ale capsidei ( capsomerilor ), fiecare capsomer fiind alcătuită dintr - un singur tip de proteină, care constă din 158 de aminoacizi. Singur - catenar ARN este încolăcită într - o spirală în interiorul acestui capsidă, lăsând un gol canal central 4 nm în diametru, vizibil sub microscopie electronica. Acest virus are un punct de inactivare termică de 90 ° C, ceea ce îi permite să reziste la această temperatură timp de 10 minute.
TMV genomului este o singură parte, liniar, monocatenar ARN molecule cu polaritate pozitivă, care are 6,395 nucleotide . Acest ARN codifică un număr limitat de proteine.
Are patru cadre de citire deschise (ORF), dintre care două, situate în regiunea proximală 5 'a ARN genomic, codifică două proteine co-inițiate de 126 kDa și respectiv 183 kDa, considerate a fi componente ale replicazei . Proteina de 183 kDa este generată prin citirea codonului de oprire UAG al proteinei de 126 kDa.
Celelalte proteine sunt produse din două ARN-uri subgenomice , care codifică respectiv proteina de mișcare (MP, 30 kDa), proteina capsidei (CP) și o a treia proteină numită 54 kDa.
Genomul este flancat de secvențe necodificate, cu la capătul 5 '(5'NC) un capac nucleotidic metilat (m7G5'pppG), iar la capătul 3' (3'NC) o structură similară cu cea a ' ARN de transfer (ARNt) care are cinci pseudo-noduri.
TMV are o gamă largă de gazde , deoarece poate infecta peste 150 de specii de plante, cel mai adesea ierburi dicotiledonate, inclusiv multe culturi de mare importanță economică, inclusiv plante vegetale și ornamentale , precum și buruieni . Principalele plante gazdă ale TMV aparțin familiilor Solanaceae : tutun , roșie ), piper , vinete , cartof , Fabaceae : fasole , boier , soia , dar și altor familii: ceapă de primăvară , usturoi , țelină , sfeclă. , Crucifere .
Simptomele induse de virusul mozaicului tutunului (TMV) variază în funcție de planta gazdă. Frunzele se luminează și pe suprafața lor apare un mozaic de verde. Broșurile în relief devin asemănătoare firelor cu aspect ars și cu tendința de ondulare. Se pot observa, de asemenea, simptome de pete, necroză, cascadare, ondulare a frunzelor, îngălbenirea țesuturilor. Simptomele depind foarte mult de vârsta plantei infectate, de condițiile de mediu, de tulpina virală și de structura genetică a plantei gazdă. Unele tulpini de TMV infectează, de asemenea , roșiile , provocând diverse simptome, în special la fructe: deformări, maturare întârziată, culoare neuniformă, precum și randament redus.
Virusul se găsește în sol, resturi vegetale, semințe și ape subterane.
În 1892, Adolf Mayer , un virolog german, a descris boala, care a afectat plantațiile de tutun din jurul Wageningen (Surinam) de câțiva ani și arată că este transmisibilă între plante, similar cu infecțiile bacteriene și că agentul contaminant își pierde infecțiozitatea la o temperatură de 70 ° C . Dmitri Ivanovski , botanist rus, a arătat în același an că seva plantelor de tutun bolnave conținea un agent infecțios care nu a fost reținut de filtrele lumânării Chamberland ; el a crezut la acea vreme că este o toxină sau o bacterie foarte mică. Chimistul olandez Martinus Beijerinck a aprofundat această activitate în 1898. El a respins ipoteza unei toxine arătând că diluarea nu afectează contagiozitatea plantelor infectate și a denumit fenomenul Contagium vivum fluidum sau virus; cu toate acestea, ineficiența diluării pentru a preveni contaminarea nu a fost acceptată în cele din urmă decât în 1915 după lucrarea lui Harry Allard. Ivanovski arată, de asemenea, că virusul nu se poate înmulți fără a infecta planta. Transmiterea VMT de către afide a fost propusă încă din 1914. Primele mutații ale VMT, de asemenea primele mutații observate într-un organism sau virus, au fost descrise la începutul anilor 1920-1930 de Harold McKinney și James Jensen. În 1936, Wendell Meredith Stanley a făcut din acesta primul virus care cristalizează sub formă de cristale de proteine și studiat prin difracție de raze X , ceea ce arată că este compus atât din proteine, cât și din ARN . Fenomenul imunității încrucișate este observat în același timp pentru prima dată la plantele care se confruntă cu infecții cu diferite variante de VMT; în paralel, Helen Purdy Beale ( fr ) reușește să producă anticorpi specifici împotriva VMT prin injectarea sevei infectate la iepuri . În 1939, a fost unul dintre primii viruși observați la microscopul electronic . A fost Rosalind Franklin Elsie , care în 1953 a arătat că acest virus are doar un singur fir, ea a determinat , de asemenea , locația sa. Primul OMG rezistent la virus a fost, de asemenea, o plantă de tutun rezistentă la TMV.
Potrivit NCBI (1 ianuarie 2021) :
TMV poate provoca pierderi semnificative de randament în tutun, roșii și piper și culturi de ardei la nivel mondial. În cazul ardeiului iute și al ardeiului gras ( capsicum annuum ), s-au estimat reduceri ale randamentului de până la 90%, atribuibile TMV în asociere cu alți viruși. La tomate, pierderile de până la 34% au fost produse experimental. Culturile de vinete par mai puțin afectate.
În cazul unei infecții timpurii cu TMV, plantele tinere de tutun din pepiniere sau în câmp deschis pot fi afectate. Dacă un procent ridicat de plante sunt infectate în momentul transplantului sau la scurt timp, acest lucru poate duce la o scădere a randamentului de până la 50%. Atacurile târzii pe teren nu sunt neobișnuite și pot deteriora frunzele mijlocii și superioare.
Cu toate acestea, în țările industrializate, datorită utilizării soiurilor rezistente, importanța TMV este doar sporadică.
Virușii vegetali pot fi utilizați pentru a proiecta vectori virali , instrumente utilizate în mod obișnuit în biologia moleculară pentru a introduce material genetic într-o celulă vegetală ; sunt, de asemenea, surse de biomateriale și dispozitive nanotehnologice. Vectorii virali pe bază de TMV includ cei din tehnologiile de exprimare a plantelor TRBO și magnICON. Datorită formei sale cilindrice, raportului de aspect ridicat, capacității de auto-asamblare și încorporare a acoperirilor metalice ( nichel și cobalt ) în capsidă, TMV este un candidat ideal pentru încorporarea în electrozii bateriei. Adăugarea TMV la un electrod al bateriei crește semnificativ suprafața reactivă, ceea ce poate permite capacității bateriei să crească de până la șase ori mai mare decât cea realizată cu geometria plană a electrodului
Denumirea proteinei ( Acetylseryltyrosylseryliso ... serine ) a virusului mozaicului tutunului, tulpina dahlemense , este în general citată ca fiind cel mai lung cuvânt publicat în limba engleză, cu 1.185 litere: este prezent în publicațiile americane din 1964 și 1966.