Перший відомий вірус, відкритий 1892
року Дмитром Івановським. На відміну від багатьох вірусів
рослин Вірус тютюнової мозаїки успішно розмножується у культурах протопластів, що полегшує роботу із цим об'єктом.
Вірус тютюнової мозаїки — один із найдетальніше вивчених рослинних
вірусів.
Для вірусу характерна спіральна
симетрія. Його віріони мають вигляд жорстких порожнистих
паличок розміром 15—18 ×300 нм, капсид складається із 2130
однакових білків протомерів.
Історія.
У 1886 році данський вчений
Адольф Меєр показав, що мозаїчна хвороба тютюну передаєтсья від однієї рослини
до іншої. 1892 року російський ботанік Дмитро Івановський намагався виділити збудника цього захворювання.
Він показав, що екстракт із хворої на мозаїку рослини зберігає інфекційні
властивості навіть після пропускання через керамічний фільтр, із порами, що
затримували найменші із відомих на той час бактерії. Так був відкритий вірус тютюнової
мозаїки і віруси взагалі. Проте Івановський припускав, що інфекційні
властивості соку можуть бути зумовлені наявністю певного токсину.
Повністю оцінити значення
відкриття Івановського дозволили подальші дослідження, зокрема проведені Мартінусом
Беєрінком у 1898–1900 роках. Він помітив, що збудник мозаїки тютюну
розмножується тільки у живих клітинах, але може зберігатись у висушеному стані
тривалий час. Саме Беєрінк започаткував вчення про віруси, які він назвав живими розчинними мікробами.
1935 року Венделл Стенлі остаточно показав, що
вірус мозаїки тютюну не є рідиною, а існує у формі дрібних часточок, які
відрізняються від інших мікроорганізмв тим, що їх можна кристалізувати як
хімічну речовину, завдяки простоті. Перша електронна мікрографія вірусу тютюнової мозаїки була опублікована
1939 року.
Будова віруса.
Вірус
тютюнової мозаїки є одним із типових представників великого класу вірусів зі
спіральною симетрією. Його частинки мають форму жорстких порожнистих паличок
розміром 15—18 × 300 нм і складаються із білків-протомерів і РНК.
Білки розмішені спірально, утворюючи загалом, 130 витків із кроком 23 ангстреми.
Всього до складу капсиду входить 2130 протомери, кожен довжиною 158 амінокислотних залишків. Основна функція
капсиду — захист Генетичного матеріалу вірусу —
одноланцюгової молекули РНК,
яка занурена у білок ближче до внутрішньої поверхні «палички» і повторює кроки
білкової спіралі.
Геном ВТМ
Як і в більшості вірусів рослин геном Вірус тютюнової мозаїки
представлений однією одноланцюговою (+) РНК (тобто кодуючою, такою із якої може
йти
трансляція)
довжиною 6,4 тисяч нуклеотидів, що кодує чотири гени.
Життєвий цикл
Після
потрапляння у клітинну ВТМ в першу чергу «роздягається», тобто звільняє свою
РНК. Це відубвається завдяки особлиовстям білків капсиду, вони містять кластери
кислотних амінокислот, стабільні за межами клітини при наявності достатньої
кількості іонів кальцію.
Проте у цитоплазмі низької
концентрації кальцію вони відштовхуються між собою, через що перші кілька
протомерів покидають капсид. Оголення РНК завершується завдяки клітинним рибосомам,
коли ті здійснюють перший акт трансляції. Далі відбуваєтсья копіювання вірусної
РНК і синтез білків, після чого збираються нові віріони.
Вірус тютюнової мозаїки дуже стабільний і може зберігатись
кілька років у сигаретах виготовлених із хворого листя. Цей вірус може
поширюватись вітром або тваринами і проникає у рослину через ушкоджені ділянки.
У клітинах, інфікованих ВТМ, вірусні частинки накопичуюються у великій
кількості і можуть утворювати скупчення, помітні під оптичним мікроскопом.
Також у цих клітинах деградують хлоропласти, а
утворення нових пригнічується. По організму рослини ВТМ може переміщуватись із флоемним соком, а між окремими клітинами - дуже повільно (~1 мм
на день) через плазмодесми, у
чому йому допомагає спеціальний білок.
Немає коментарів:
Дописати коментар