Рнк содержащие вирусы растений

Репродукция фитопатогенных вирусов

Репродукция фитопатогенных вирусов – процесс размножения вирусов растений в чувствительных к ним клетках [2] .

Вирусы растений накапливаются в зараженных клетках в огромном количестве. В частности в одной клетке волоска табака содержится 6*10 7 частиц вируса табачной мозаики. При этом на долю этих частиц приходится 10% сухого веса инфицированного растения [1] .

Основные этапы репродукции фитопатогенных вирусов

По способу размножения фитовирусы, как и вирусы вообще, отличаются от клеточных микроорганизмов. Последние, размножаются бинарным делением взрослых клеток. При этом клетка сохраняет целостность на всех стадиях размножения. Вирус, попадая в клетку, частично или полностью распадается на макромолекулы и высвобождает нуклеиновую кислоту – носителя генетической информации. Позднее, вследствие трансляции вирусного генома или информационной РНК происходит репликация нуклеиновой кислоты вируса и формирование вирус-специфических белков. Трансляция, как и при репродукция вируса, использует аппарат клеток растения-хозяина. В результате наблюдается репликация генома, возникают специфические белки вируса. На заключительном этапе, из вновь синтезированной нуклеиновой кислоты и вирусных белков собирают новые вирусные частицы [2] [1] .

По способу трансляции генетической информации вирусы растений делят на две группы:

1. Вирионные – РНК содержит прямую информацию для синтеза структурного белка и используется в качестве матричного РНК (одноцепочечный вирус табачной мозаики) [1] .
2. Содержащие в вирионе особый фермент – вирус-специфическую РНК-транскрипазу. С помощью последней на геномной РНК синтезируется комплементарная ей молекула «минус»-РНК (двухцепоченые вирусы семейства Rabdoviridae) [1] .

Размножение одноцепочных вирусов, у которых РНК содержит прямую информацию для синтеза структурных белков во многом повторяет процесс, описанный в статье «Репродукция вирусов» и состоит из следующих этапов:

1. Адсорбция – проникновение вируса в клетку. Наблюдается в местах мельчайших ранений клеточной стенки. Происходит путем взаимодействия рецепторов клетки и вируса[3][1] .
2. Протеолиз – процесс освобождения РНК от белковой оболочки (капсида). Происходит внутри клетки вблизи от поверхности. Длится от трех до шести часов [3][1] .
3. Эклипс-стадия (темновая стадия) – перестройка органоидов клетки для работы на репродукцию вируса[3][1] .
4. Репликация – размножение освобожденной РНК вируса. Синтез осуществляется при помощи фермента РНК-репликазы, выступающего катализатором образования РНК из нуклеотидов. Информационной РНК для образования данного фермента, в данном случае, служит сама вирусная РНК. С помощью РНК-репликазы на вирусной РНК идет построение комплиментарной ей спирали. Таки образом образуется двухспиральная репликатичная форма РНК. По типу матричного синтеза на минус-спиралях идет построение плюс-спиралей, то есть новых вирусных РНК. Одновременно идет синтез структурного белка вируса на цитоплазменных рибосомах с одновременным разрушением старых клеточных транспортных РНК. Рибосомы под влиянием вирусных составляющих соединяются в полисомы и более активно синтезируют вирусный белок [3][1] .
5. Образование вирионов и их выход из пораженной клетки. Отмечается, что агрегация вирусных частиц – явление спонтанное и происходит в результате случайных встреч молекул вирусной РНК и белка [3][1] .

Считается, что репликация и сборка вирионов происходит в различных местах клетки. Месторасположение этого процесса зависит от вида вируса. Это может происходить в хлоропластах, митохондриях, ядре, ядрышке, цитоплазме. Сложные вирусы (с суперкапсидом) приобретают липидосодержащие оболочки при прохождении нуклеокапсида (агрегата капсида и РНК) через мембрану хозяина. Зрелые частицы вируса могут выходить из клеток по плазмодесмам (ближний транспорт фитовирусов). При этом оболочка клетки не повреждается [1] .

Особенности репродукции некоторых вирусов

Вирусы с двухцепочечной РНК

В основной массе геномы многих фитовирусов представлены одной молекулой однонитевой РНК. Параллельно установлены вирусы растений с двухцепочечной РНК (вирусы раневых опухолей). Для таких вирусов матрицей синтеза мРНК служит двухцепочечная структура. Обе цепи сохраняют ее целостность, а их основания остаются спаренными. С помощью РНК-транскрипазы из синтезирующихся мРНК формируются новые молекулы двухцепочечного генома [1] [3] .

ДНК-содержащие вирусы

Геном в виде ДНК имеют два семейства фитовирусов: Caulimoviridae (днДНК) и Geminiviridae (онДНК). Генетическая информация вирусной ДНК всех типов, вероятнее всего реализуется через мРНК [1] .

Вирусы с многокомпонентным геномом

Некоторые вирусы растений обладают многокомпонентным геномом. К таким относятся представители семейства Bromoviridae, род Alfamovirus, род Bromovirus, род Cucumovirus [1] .

Данные вирусы имеют трехкомпонентный геном и способны инфицировать растения, только при наличии его полного состава, то есть всех трех компонентов. При этом необязательно, что информация в составляющих частях генома распределена равномерно. В частности, у вируса погремковости табака большой компонент генома содержит информацию о его трасляции [1] .

Отмечается, что на образование вирионов расходуется 10–20% синтезированного вирусного материала. Большая часть исходного материала (РНК и белка) является вспомогательным и облегчает формирование зрелых частиц [1] .

Источник

Репродукция фитопатогенных вирусов

Репродукция фитопатогенных вирусов – процесс размножения вирусов растений в чувствительных к ним клетках. Вирусы растений накапливаются в зараженных клетках в огромном количестве. В частности в одной клетке волоска табака содержится 6*10 частиц вируса табачной мозаики. При этом на долю этих частиц приходится 10% сухого веса инфицированного растения.

Основные этапы репродукции фитопатогенных вирусов

По способу размножения фитовирусы, как и вирусы вообще, отличаются от клеточных микроорганизмов. Последние, размножаются бинарным делением взрослых клеток. При этом клетка сохраняет целостность на всех стадиях размножения. Вирус, попадая в клетку, частично или полностью распадается на макромолекулы и высвобождает нуклеиновую кислоту – носителя генетической информации. Позднее вследствие трансляции вирусного генома или информационной РНК происходит репликация нуклеиновой кислоты вируса и формирование вирус-специфических белков. Трансляция, как и при репродукции вирусов, использует аппарат клеток растения-хозяина. В результате наблюдается репликация генома, и возникают специфические белки вируса. На заключительном этапе из вновь синтезированной нуклеиновой кислоты и вирусных белков собирают новые вирусные частицы.

По способу трансляции генетической информации вирусы растений делят на две группы:

1. Вирионные – РНК содержит прямую информацию для синтеза структурного белка и используется в качестве матричного РНК (одноцепочечный вирус табачной мозаики).
2. Содержащие в вирионе особый фермент – вирус-специфическую РНК-транскрипазу. С помощью последней на геномной РНК синтезируется комплементарная ей молекула «минус»-РНК(двухцепоченые вирусы семейства Rabdoviridae).

Размножение одноцепочных вирусов, у которых РНК содержит прямую информацию для синтеза структурных белков во многом повторяет процесс, описанный в статье «Репродукция вирусов» и состоит из следующих этапов:

1. Адсорбция – проникновение вируса в клетку. Наблюдается в местах мельчайших ранений клеточной стенки. Происходит путем взаимодействия рецепторов клетки и вируса.
2. Протеолиз – процесс освобождения РНК от белковой оболочки (капсида). Происходит внутри клетки вблизи от поверхности. Длится от трех до шести часов.
3. Эклипс-стадия (темновая стадия) – перестройка органоидов клетки для работы на репродукцию вируса.
4. Репликация – размножение освобожденной РНК вируса. Синтез осуществляется при помощи фермента РНК-репликазы, выступающего катализатором образования РНК из нуклеотидов. Информационной РНК для образования данного фермента, в данном случае служит сама вирусная РНК. С помощью РНК-репликазы на вирусной РНК идет построение комплиментарной ей спирали. Таки образом образуется двухспиральная репликатичная форма РНК. По типу матричного синтеза на минус-спиралях идет построение плюс-спиралей, то есть новых вирусных РНК. Одновременно идет синтез структурного белка вируса на цитоплазменных рибосомах с одновременным разрушением старых клеточных транспортных РНК. Рибосомы под влиянием вирусных составляющих соединяются в полисомы и более активно синтезируют вирусный белок.
5. Образование вирионов и их выход из пораженной клетки. Отмечается, что агрегация вирусных частиц – явление спонтанное и происходит в результате случайных встреч молекул вирусной РНК и белка.

Считается, что репликация и сборка вирионов происходит в различных местах клетки. Месторасположение этого процесса зависит от вида вирус. Это может происходить в хлоропластах, митохондриях, ядре, ядрышке, цитоплазме. Сложные вирусы (с суперкапсидом) приобретают липидосодержащие оболочки при прохождении нуклеокапсида (агрегата капсида и РНК) через мембрану хозяина. Зрелые частицы вируса могут выходить из клеток по плазмодесмам (ближний транспорт фитовирусов). При этом оболочка клетки не повреждается.

Особенности репродукции некоторых вирусов

Вирусы с двухцепочечной РНК

В основной массе геномы многих фитовирусов представлены одной молекулой однонитевой РНК. Параллельно установлены вирусы растений с двухцепочечной РНК (вирусы раневых опухолей). Для таких вирусов матрицей синтеза мРНК служит двухцепочечная структура. Обе цепи сохраняют ее целостность, а их основания остаются спаренными. С помощью РНК-транскрипазы из синтезирующихся мРНК формируются новые молекулы двухцепочечного генома.

ДНК-содержащие вирусы

Геном в виде ДНК имеют два семейства фитовирусов: Caulimoviridae(днДНК) и Geminiviridae(онДНК). Генетическая информация вирусной ДНК всех типов, вероятнее всего реализуется через мРНК.

Вирусы с многокомпонентным геномом

Некоторые вирусы растений обладают многокомпонентным геномом. К таким относятся представители семейства Bromoviridae, родAlfamovirus, род Bromovirus, род Cucumovirus.

Данные вирусы имеют трехкомпонентный геном и способны инфицировать растения, только при наличии его полного состава, то есть всех трех компонентов. При этом необязательно, что информация в составляющих частях генома распределена равномерно. В частности, у вируса погремковости табака большой компонент генома содержит информацию о его трасляции.

Отмечается, что на образование вирионов расходуется 10–20% синтезированного вирусного материала. Большая часть исходного материала (РНК и белка) является вспомогательным и облегчает формирование зрелых частиц.

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН или Pulse или VK.Новости.

Источник

РНК-содержащие вирусы растений. Особенности репликации

Многие растения содержат РНК-зависимую РНК-полимеразу. Возможно, этот фермент участвует в репликации вирусного генома. Однако геномы некоторых вирусов (желтая мозаика турнепса, мозаика вигны) используют вирус-специфическую репликазу.

Возможно, ВТМ тоже реплицируется вирусной репликазой, но нету ясного свидетельства этому. Есть 4 белка ВТМ, один из них – белок капсида. Хотя геном ВТМ это +РНК и может служить иРНК, образование мРНК – сложный процесс.

После синтеза белка оболочки и геномной РНК они спонтанно собираются в вирионы ВТМ. Протомеры формируют диски из двух слоев протомеров. Образование капсида начинается со специального сайта сборки на РНК вблизи от 3’конца. Капсид растет при добавлении дисков протомеров. По мере удлинения палочки капсида РНК проникает в канал в его центре и образует петлю на растущем конце. Внутри капсида РНК находится виде спирали.

Репродукция внутри растения зависит от способности вируса передвигаться по растению. Вирусы могут передвигаться по сосудам на большие расстояние, обычно они двигаются по флоэме. Распространение вирусов не по сосудистым тканям затруднено из-за жестких клеточных стенок. ВТМ распространяется медленно, примерно 1мм/день или медленней. Он двигается от клетки к клетке через плазмодесмы. Для перемещения между клетками требуется специальный «двигательный белок». Он накапливается в плазмодесмах, однако механизм его действия неизвестен. В норме плазмодесмы меньше по диаметру, чем вирион. Двигательные белки расширяют поры и позволяют вирионам проходить через плазмодесмы.

ВР часто продуцируют микроскопические внутриклеточные включения, обычно состоящие из агрегатов вирионов. Например ВТМ формирует гексагональные кристаллы из вирионов ВТМ. Хлоропласты часто дегенерируют, а синтез новых хлоропластов ингибирован.

Некоторые ВР могут размножаться и в растениях и в насекомых-переносчиках. Болезнь раневых опухолей растений размножается в тканях цикад перед тем, как попасть в слюнные железы. Затем вирус переносится с укусом насекомого.

РНК-вирусы, размножающиеся и в растениях и в насекомых, репродуцируют геном при помощи РНК-зависимой репликазы, которая переносится в вирионе.

Тосповирус (вирус бронзовости томата) и рабдовирус (пожелтение салата-латука) также могут поражать насекомых-переносчиков.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Источник