Potatis spindel tuber viroid

Potatis spindel tuber viroid

sekundär struktur
vetenskaplig klassificering
Grupp:Virus [2]Grupp:Viroider [1]Familj:PospiviroidaeSläkte:PospiviroidSe:Potatis spindel tuber viroid
Internationellt vetenskapligt namn
Potatis spindel tuber viroid

Potato spindle tuber viroid [3] ( Potato spindle tuber viroid , PSTVd) är den första viroid som upptäckts [4] [5] [6] [7] .  Det är en liten cirkulär RNA-molekyl . Det påverkar naturligt potatis ( Solanum tuberosum ) och tomater ( Solanum lycopersicum ), som alla är mottagliga för PSTVd ​​och saknar någon form av naturlig immunitet. Smitta i avokado har också hittats i naturen , och eventuell infektion i andra nattljus har inducerats i laboratoriet.

Stammar och de förändringar de orsakar

Det finns olika stammar av PSTVd ​​och förändringarna de orsakar varierar från mild till svår. Lätta påfrestningar orsakar inte synliga förändringar. Förändringar orsakade av svåra påfrestningar beror på miljöförhållandena och är mest allvarliga vid förhöjda temperaturer. Förändringarna är vanligtvis milda vid den initiala infektionen, men blir gradvis mer allvarliga i efterföljande växtgenerationer. Vanliga symtom på en allvarlig infektion inkluderar: missfärgning av löv, minskning av knölstorlek och fusiform förlängning. Groningen går också långsammare än hos oinfekterad potatis. Långsamma förändringar uppträder hos infekterade tomater och inkluderar hämmad tillväxt och toppbuskighet orsakad av förkortade internoder . Bladen blir gula eller lila och är ofta krullade. I slutändan uppstår vaskulär nekros av de nedre och mellersta bladen, men de övre bladen dör inte utan minskar. Fruktmognadsprocessen lider också, vilket resulterar i små, fasta, mörkgröna frukter.

Långvägsspridning av PSTVd ​​sker vanligtvis via infekterade frön, även om överföring via växthusbladlöss ( Myzus persicae ) sker, men endast i närvaro av potatisbladrullvirus (PLRV). Mekanisk överföring är också möjlig, en gång i ett visst infektionsområde.

Primär och sekundär struktur för PSTVd

PSTVd ​​​​är 359 nukleotider lång .

Primär struktur
1 CGGAACUAAA CUCGUGGUUC CUGUGGUUCA CACCUGACCU CCUGAGCAGA AAAGAAAAA 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
sekundär struktur

De isolerade nukleotiderna finns också i de flesta andra viroider.

Studiens historia

På 1920-talet märkte bönder i New York och New Jersey symtom på en okänd sjukdom i potatis . Knölarna på drabbade växter förlorade sin vanliga form och blev spindelformade, varför denna sjukdom kallades för spindelformade potatisknölar [8] . Symtom på sjukdomen uppträdde i växter som kom i kontakt med fragment av infekterade exemplar, därför orsakades sjukdomen av ett medel som kunde överföras från en växt till en annan. Däremot hittades ingen ovanlig svamp eller bakterier i de drabbade växterna, så man drog slutsatsen att sjukdomen orsakades av ett virus. Trots många försök att isolera och rena detta virus från spindelpotatisextrakt med allt mer sofistikerade metoder har det inte varit möjligt att isolera det [9] .

1971 visade Theodor O. Diener att detta smittämne inte var ett virus, utan en helt ny typ av patogen, en åttiodel av storleken på ett typiskt virus, och myntade termen "viroid" [10] (det vill säga "virus" -gilla" för det). ). Parallellt genomfördes jordbruksstudier av egenskaperna hos viroider och grundläggande vetenskaplig forskning som syftade till att studera deras fysikaliska, kemiska och makromolekylära egenskaper. 1976 bevisade Senger och kollegor att patogenen som orsakar potatisspindelknölen är en "enkelsträngad, kovalent sluten, cirkulär RNA-molekyl, på grund av basparning, som får en tät stavliknande struktur." Detta var den första beskrivningen av viroidernas natur [11] .

Den cirkulära formen och enkelsträngade strukturen hos viroid-RNA-molekylen bekräftades med elektronmikroskopi [12] och den fullständiga genomsekvensen för potatisspindelknölviroiden (PSTVd) bestämdes 1978 av Hans Gross ( German  Gross ) och kollegor [13] . Denna viroid var den första eukaryota patogenen för vilken en fullständig molekylstruktur bestämdes.

Anteckningar

  1. ↑ Från och med 1998 är Viroids inte ett giltigt taxon under ICTV , utan används av det som ett gemensamt namn för en grupp av subvirala partiklar [klausuler 3.26 och 3.27 i International Code of Classification and Nomenclature of Viruses  (engelska) ].
  2. ↑ Taxonomy of Viruses  på webbplatsen för International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) .
  3. ↑ Pinevich A.V. , Sirotkin A.K. , Gavrilova O.V. , Potekhin A.A. Virologi: lärobok. - St Petersburg.  : St. Petersburg University Press, 2012. - S. 265. - ISBN 978-5-288-05328-3 .
  4. ↑ Diener TO Potatis spindel knöl "virus". IV. Ett replikerande RNA med låg molekylvikt  (engelska)  // Virology : journal. - 1971. - Augusti ( vol. 45 , nr 2 ). - s. 411-428 . - doi : 10.1016/0042-6822(71)90342-4 . — PMID 5095900 .
  5. ↑ ARS Research Timeline - Spåra den svårfångade viroiden (2 mars 2006). Hämtad 18 juli 2007. Arkiverad från originalet 6 juli 2007.
  6. ↑ Discovery of Viroids Arkiverad 3 mars 2016.
  7. ↑ Zimmer, Carl . En liten sändebud från det gamla förflutna , New York Times  (25 september 2014). Arkiverad från originalet den 27 september 2014. Hämtad 26 september 2014.
  8. ↑ Potatisspindelknöl  // Växthälsoinstruktör. - 2009. - ISSN 1935-9411 . - doi : 10.1094/PHI-I-2009-0804-01 .
  9. ↑ ARS Research Timeline - Spåra den svårfångade viroiden (2 mars 2006). Hämtad 18 juli 2007. Arkiverad från originalet 6 juli 2007.
  10. ↑ Diener TO Potatis spindel knöl "virus". IV. Ett replikerande RNA med låg molekylvikt.  (engelska)  // Virology. - 1971. - Vol. 45, nr. 2 . - s. 411-428. — PMID 5095900 .
  11. ↑ Sanger HL , Klotz G. , Riesner D. , Gross HJ , Kleinschmidt AK Viroider är enkelsträngade kovalent slutna cirkulära RNA-molekyler som existerar som starkt basparade stavliknande strukturer.  (engelska)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 1976. - Vol. 73, nr. 11 . - P. 3852-3856. — PMID 1069269 .
  12. ↑ Sogo JM , Koller T. , Diener TO Potato spindle tuber viroid. X. Visualisering och storleksbestämning med elektronmikroskopi.  (engelska)  // Virology. - 1973. - Vol. 55, nr. 1 . - S. 70-80. — PMID 4728831 .
  13. ↑ Gross HJ , Domdey H. , Lossow C. , Jank P. , Raba M. , Alberty H. , Sänger HL Nukleotidsekvens och sekundär struktur hos potatisspindelknölviroid.  (engelska)  // Nature. - 1978. - Vol. 273, nr. 5659 . - S. 203-208. — PMID 643081 .

Bibliografi