Kartoffelspindel knoldviroid

Kartoffelspindel knoldviroid

sekundær struktur
videnskabelig klassifikation
Gruppe:Virus [2]Gruppe:Viroider [1]Familie:PospiviroidaeSlægt:PospiviroidUdsigt:Kartoffelspindel knoldviroid
Internationalt videnskabeligt navn
Kartoffelspindel knoldviroid

Potato spindle tuber viroid [3] ( Potato spindle tuber viroid , PSTVd) er den første viroid opdaget [4] [5] [6] [7] .  Det er et lille cirkulært RNA-molekyle . Det påvirker naturligt kartofler ( Solanum tuberosum ) og tomater ( Solanum lycopersicum ), som alle er modtagelige for PSTVd ​​og mangler enhver form for naturlig immunitet. Infektion i avocadoer er også fundet i naturen , og mulig infektion i andre natskygge er blevet induceret i laboratoriet.

Stammer og de ændringer, de forårsager

Der er forskellige stammer af PSTVd ​​og de ændringer, de forårsager, varierer fra milde til svære. Lette belastninger forårsager ikke synlige ændringer. Ændringer forårsaget af alvorlige belastninger afhænger af miljøforhold og er mest alvorlige ved forhøjede temperaturer. Ændringerne er normalt milde ved den første infektion, men bliver gradvist mere alvorlige i efterfølgende plantegenerationer. Almindelige symptomer på en alvorlig infektion omfatter: misfarvning af blade, reduktion i knoldstørrelse og fusiform forlængelse. Spiringen er også langsommere end i uinficerede kartofler. Langsomme ændringer forekommer i inficerede tomater og omfatter hæmmet vækst og topbusket forårsaget af forkortede internoder . Bladene bliver gule eller lilla og er ofte krøllede. I sidste ende opstår vaskulær nekrose af de nederste og mellemste blade, men de øverste blade dør ikke, men aftager. Frugtmodningsprocessen lider også, hvilket resulterer i små, faste, mørkegrønne frugter.

Langrækkende spredning af PSTVd ​​sker normalt via inficerede frø, selvom transmission via drivhusbladlus ( Myzus persicae ) forekommer, men kun i nærværelse af kartoffelbladlusvirus (PLRV). Mekanisk overførsel er også mulig, én gang i et bestemt infektionsområde.

Primær og sekundær struktur af PSTVd

PSTVd ​​er 359 nukleotider lang .

Primær struktur
1 CGGAACUAAA CUCGUGGUUC CUGUGGUUCA CACCUGACCU CCUGAGCAGA AAAGAAAAAA 61 GAAGGCGGCU CGGAGGAGCG CUUCAGGGAU CCCCGGG GAA AC CUGGAGCG AACUGGCAAA 121 AAAGGACGGU GGGGAGUGCC CAGCGGCCGA CAGGAGUAAU UCCCGCCGAA ACAGGGUUUU 181 CACCCUUCCU UUCUUCGGGU GUCCUUCCUC GCGCCCGCAG GACCACCCCU CGCCCCCUUU 241 GCGCUGUCGC UUCGGCUACU ACCCGGUGGA AACAACUGAA GCUCCCGAGA ACCGCUUUUU 301 CUCUAUCUUA CUUGCUUCGG GGCGAGGGUG UUUAGCCCUU GGAACCGCAG UUGGUUCCU
sekundær struktur

De isolerede nukleotider findes også i de fleste andre viroider.

Studiehistorie

I 1920'erne bemærkede bønder i New York og New Jersey symptomer på en ukendt sygdom i kartofler . Knolde af angrebne planter mistede deres sædvanlige form og blev spindelformede, hvorfor denne sygdom blev kaldt de spindelformede kartoffelknolde [8] . Symptomer på sygdommen dukkede op i planter, der kom i kontakt med fragmenter af inficerede prøver, derfor var sygdommen forårsaget af et middel, der kunne overføres fra en plante til en anden. Der blev dog ikke fundet usædvanlige svampe eller bakterier i de angrebne planter, så man konkluderede, at sygdommen var forårsaget af en virus. På trods af adskillige forsøg på at isolere og rense denne virus fra spindelkartoffelekstrakt ved hjælp af stadig mere sofistikerede metoder, har det ikke været muligt at isolere det [9] .

I 1971 viste Theodor O. Diener , at dette infektiøse agens ikke var en virus, men en helt ny type patogen, en firsindstyvendedel af størrelsen af ​​en typisk virus, og opfandt udtrykket "viroid" [10] (det vil sige "virus" -like" for det). ). Parallelt hermed blev der udført landbrugsundersøgelser af viroiders egenskaber og grundlæggende videnskabelig forskning med det formål at studere deres fysiske, kemiske og makromolekylære egenskaber. I 1976 beviste Senger og kollegaer, at patogenet, der forårsager kartoffelsknold, er et "enkeltstrenget, kovalent lukket, cirkulært RNA-molekyle, på grund af baseparring, der får en tæt stavlignende struktur." Dette var den første beskrivelse af viroidernes natur [11] .

Den cirkulære form og enkeltstrengede struktur af viroid-RNA-molekylet blev bekræftet ved elektronmikroskopi [12] , og den komplette genomsekvens af kartoffelspindel-knoldviroiden (PSTVd) blev bestemt i 1978 af Hans Gross ( German  Gross ) og kolleger [13] . Dette viroid var det første eukaryote patogen, for hvilket en komplet molekylær struktur blev bestemt.

Noter

  1. ↑ Fra 1998 er Viroids ikke et gyldigt taxon under ICTV , men bruges af det som et fællesnavn for en gruppe af subvirale partikler [klausuler 3.26 og 3.27 i International Code of Classification and Nomenclature of Viruses  (engelsk) ].
  2. ↑ Taxonomy of Viruses  på webstedet International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) .
  3. ↑ Pinevich A.V. , Sirotkin A.K. , Gavrilova O.V. , Potekhin A.A. Virologi: lærebog. - Sankt Petersborg.  : St. Petersburg University Press, 2012. - S. 265. - ISBN 978-5-288-05328-3 .
  4. ↑ Diener TO Kartoffel spindel knold "virus". IV. Et replikerende RNA med lav molekylvægt  (engelsk)  // Virology : journal. - 1971. - August ( bind 45 , nr. 2 ). - s. 411-428 . - doi : 10.1016/0042-6822(71)90342-4 . — PMID 5095900 .
  5. ↑ ARS Research Timeline - Tracking the Elusive Viroid (2. marts 2006). Hentet 18. juli 2007. Arkiveret fra originalen 6. juli 2007.
  6. ↑ Discovery of Viroids Arkiveret 3. marts 2016.
  7. ↑ Zimmer, Carl . En lille udsending fra den gamle fortid , New York Times  (25. september 2014). Arkiveret fra originalen den 27. september 2014. Hentet 26. september 2014.
  8. ↑ Kartoffelspindelknold  // Plantesundhedsinstruktør. - 2009. - ISSN 1935-9411 . - doi : 10.1094/PHI-I-2009-0804-01 .
  9. ↑ ARS Research Timeline - Tracking the Elusive Viroid (2. marts 2006). Hentet 18. juli 2007. Arkiveret fra originalen 6. juli 2007.
  10. ↑ Diener TO Kartoffel spindel knold "virus". IV. Et replikerende RNA med lav molekylvægt.  (engelsk)  // Virologi. - 1971. - Bd. 45, nr. 2 . - s. 411-428. — PMID 5095900 .
  11. ↑ Sanger HL , Klotz G. , Riesner D. , Gross HJ , Kleinschmidt AK Viroider er enkeltstrengede kovalent lukkede cirkulære RNA-molekyler, der eksisterer som stærkt baseparrede stavlignende strukturer.  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1976. - Bd. 73, nr. 11 . - S. 3852-3856. — PMID 1069269 .
  12. ↑ Sogo JM , Koller T. , Diener TO Potato spindle tuber viroid. X. Visualisering og størrelsesbestemmelse ved elektronmikroskopi.  (engelsk)  // Virologi. - 1973. - Bd. 55, nr. 1 . - S. 70-80. — PMID 4728831 .
  13. ↑ Gross HJ , Domdey H. , Lossow C. , Jank P. , Raba M. , Alberty H. , Sänger HL Nukleotidsekvens og sekundær struktur af potato spindle tuber viroid.  (engelsk)  // Nature. - 1978. - Bd. 273, nr. 5659 . - S. 203-208. — PMID 643081 .

Bibliografi