Co má virus tabákové mozaiky?

TMV je jednoduchý virus, který opakovaně našel využití v mikrobiologickém výzkumu. Je vědě již dlouho znám a dobře zvládnutý.Objev viru tabákové mozaiky vedl ke vzniku virologie. V roce 1892 začal výzkum rostlin infikovaných TMV. Pomocí předem upravené šťávy z nemocných rostlinných orgánů ruský biolog D.I. Ivanovský infikoval zdravé rostliny. A byli vystaveni působení nějakého mikrobiologického předmětu, který se ukázal být několikanásobně menší než tehdy známé bakterie.

Virus má tyčinkovité viriony a patří do skupiny tobamovirů. Tepelně stabilní, bod tepelné inaktivace 95°C, extrémně stabilní ve vnějším prostředí.

S TMV se na listech a plodech nacházejí skvrny, v důsledku čehož první získají mozaikový vzhled, odkud pochází tento název. V infikovaných oblastech se kůže ztenčuje a stává se snadno propustnou.

Tento experiment, který začal jako identifikace bakterií, které infikují kulturní rostliny, a vyvrcholil objevem nového typu patogenního agens, se ukázal být důležitý nejen pro zemědělství (studium infekce patogenem z čeledi Solanaceae), ale také pro základní vědu (účinek virů na lidi a zvířata).

Před objevením struktury viru nebylo jasné, jak přesně žije a rozmnožuje se. Poté, co vyšlo najevo, že se tento patogen skládá z proteinů a nukleové kyseliny (některé mají i lipidovou membránu), vyšlo najevo, že není schopen syntetizovat samotný protein a mimo buňku je podobný konglomerátu makromolekul. Jakmile je však v kleci, začne reprodukovat svůj vlastní druh.

Další vzestup ve fytovirologii nastal s objevem role nukleových kyselin a genetického kódu při implementaci genetické informace těla. Pro koncept schématu translace RNA se jako nejjasnější typ modelu ukázaly viry. Výzkum provedený molekulárními buněčnými biology vedl k pochopení mechanismu, kterým buňky produkují proteiny menší velikosti.

V současné době znatelně opadl zájem o virové choroby rostlin. Zároveň ale vzrostl jejich praktický význam v biotechnologii, pro výrobu farmaceutických produktů a produkci monoklonálních protilátek. V posledních letech byly publikovány projekty, ve kterých se k výrobě nanovodičů používají rostlinné viry zesíťované kovovými ionty.

Kapsida viru vypadá jako spirála tvořená 130 závity. Skládá se z 2130 monomerů obsahujících 158 aminokyselinových zbytků. Genetický materiál TMV je jednovláknová RNA. Ten je uzavřen v proteinové kapsidě, představované 2130 identickými polypeptidovými podjednotkami. V roce 1955 bylo v cross-dressingové studii prokázáno, že nejen DNA může fungovat jako nosič genetického materiálu. Frenkel-Conrad odebral dva kmeny patogenu, lišící se rozsahem a typem poškození listů tabáku. Poté, co izoloval proteinovou kapsidu z ribonukleové kyseliny, rekonstruoval patogenní agens tak, že RNA z jednoho kmene byla pokryta proteinovým obalem jiného. To prokázalo, že onemocnění odrážející se na listech nebylo určeno proteinovým kmenem, ale záviselo na dědičném materiálu. Ke kopírování TMV ribonukleové kyseliny dochází prostřednictvím RNA-dependentní RNA polymerázy, kódované v genomu tohoto typu patogenu. Tento enzym na začátku dokončuje řetězec podle principu komplementarity (mínusový řetězec), který na rozdíl od plusového řetězce nekóduje proteiny a poté podél něj syntetizuje obrovské množství patogenní RNA.

TMV infikuje buňky chloroplastů a v důsledku toho je zničen chlorofyl, což narušuje fotosyntézu, narušuje dýchání a další procesy nezbytné pro normální fungování rostliny. Virus tabákové mozaiky se přenáší semeny, šťávou z nemocných rostlin například při trhání sazenic, při zaštipování, kontaktu nemocných a zdravých rostlin a lehkém vzájemném poranění. ve větru. Přenašeči tohoto patogenu jsou mšice, štěnice, roztoči a půdní háďátka. Mozaika proniká poškozenými částmi rostliny.

Kombinace viru tabákové mozaiky s jinými viry (X, Y-bramborový virus, virus mozaiky okurky) způsobuje komplexní pruhování a výskyt hnědohnědých pruhů, širokých a úzkých pruhů na plodech, listech, stoncích a řapících, které odumírají přesčas.

Můžeme tedy konstatovat, že TMV sehrála důležitou roli nejen při objevu nového patogenu a takového směru moderní vědy, jako je virologie, ale také při dalším studiu chování patogenních agens, jejich rozmnožování a pomohla také pochopit mechanismus tvorby bílkovin v buňce. Jeho studium, zejména pomocí moderních metod, je aktuální i dnes.