Вирус мозаики цветной капусты строение
Обновлено: 25.04.2024
Следующие пункты для улучшения являются наиболее частыми случаями. Подробности рассматриваемых вопросов могут быть указаны на странице обсуждения .
Для получения подробной справки см. Справка: Викификация .
Если вы считаете, что эти вопросы были решены, вы можете удалить этот баннер и улучшить форматирование другой статьи .
Вируса мозаики цветной капусты (CaMV аббревиатура вируса мозаики цветной капусты ) является одним из видов растительных вирусов семейства каулимовирусы .
Это типичный представитель Caulimovirus , одного из шести родов семейства Caulimoviridae, параретровирусов , поражающих растения . Параретровирусы - это парафилетическая группа, обозначающая вирусы, которые реплицируются обратной транскриптазой так же, как ретровирусы . В эту группу входят вирус гепатита В, а также баднавирусы . Однако вирусные частицы не содержат РНК, как ретровирусы (например, ВИЧ), но содержат ДНК . CaMV принадлежит к группе VII (двухцепочечный параретровирус ДНК) по классификации Балтимора .
Резюме
Диапазон хоста и передача
Он передается тлями в не циркулирующем режиме, то есть вирус остается прикрепленным к акростилю тли (Uzest et al., 2007; Uzest et al., 2010) без необходимости взаимодействия частиц с гемоэлем для передаваться от растения к растению.
Биологический цикл
CaMV характеризуется геномом, упакованным в виде кольцевой двухцепочечной ДНК примерно из 8000 пар оснований и включающим семь открытых рамок считывания (ORF).
Описание вирусных белков
Белок P1: белок движения
Белок P1 (40KDa, pI 7,5) представляет собой белок движения (MP), он участвует в перемещении от клетки к клетке и взаимодействует с плазмодесмами, образуя внутри канальцы (Perbal et al., 1993). Формирование этих канальцев, вероятно, происходит с помощью клеточного белка. MP CaMV взаимодействует in vivo с белком семейства Rab, который играет роль в везикулярном транспорте, мутации MP, отменяющие взаимодействие, делают вирус неинфекционным (Huang et al., 2001). MPs CaMV взаимодействуют с пектинметилэстеразой, связанной с двойной гибридной клеточной стенкой, устранение этого взаимодействия приводит к неэффективности инфекции (Chen et al., 2000).
Белок P2: фактор, способствующий передаче (FAT)
Белок P3: неструктурный белок
Белок P4: белок капсида
Капсидный белок (P4) транслируется в форму предшественника 56 кДа (pI 5,1). Затем он расщепляется протеазной частью вирусной обратной транскриптазы (P5) с образованием белков 42, 39 и 37 кДа (соответственно pI 9,4; 9,9 и 10,1), составляющих капсид. Центрального участка белка достаточно для самоагрегации Р4 in vitro (Chapdelaine and Hohn, 1998). Капсидные белки 42 и 39 кДа (CP42 и CP39 соответственно) имеют домен цинкового пальца в своей С-концевой части, который позволяет связываться с вирусной РНК. Можно найти C-концевую часть, а также N-концевую часть CP44 серинов, которые могут фосфорилироваться казеинкиназой II хозяина, мутация этих сайтов устраняет инфекцию (Chapdelaine et al., 2002; Champagne et al. др., 2007). В N-концевой области CP44 белок, в частности, имеет область, содержащую мотив PEST, нацеленный на протеасому хозяина (Karsies et al., 2001).
Белок P5: обратная транскриптаза
Белок P5 - это многофункциональный белок массой 78 кДа, необходимый для репликации вируса. N-концевая область несет протеиназу аспарагиновой кислоты (22,8 кДа, pI 8,3), которая высвобождается в результате саморасщепления (Torruella et al., 1989). Терминальная часть C состоит из обратной транскриптазы (56 кДа, pI 9.9) и РНКазы H. Обратная транскриптаза CaMV, как и все параретровирусы, использует цитоплазматическую тРНК в качестве праймера для синтеза отрицательной цепи ДНК. Neo-образованный из 35S РНК. Во время синтеза ДНК РНКаза H разрушает цепь матричной РНК, оставляя праймер для синтеза положительной цепи ДНК. P5 - это белок, проявляющий сильное сходство с RT вирусов животных, таких как гепатит B или ВИЧ, на что у нас есть много указаний. Это позволило идентифицировать связь между RT гепатита B и белком Hsp 90 (Hu et al., 2004), обнаруженным у Arabidopsis.
Белок P6: многофункциональный белок (трансактиватор, ингибитор сайленсинга, . )
Продукт ORF7 никогда не был обнаружен в planta, поэтому его функция остается неизвестной сегодня (Wurch et al., 1990).
Использование в генной инженерии
Промоторы гена 35S CaMV, присутствующие в вирусе, часто используются в генной инженерии, чтобы гарантировать, что новый генетический материал экспрессируется модифицированной клеткой. Хотя они происходят от фитовируса, промоторы считываются полимеразами РНК II из самых разных организмов, включая Escherichia coli , грибы, а также клетки животных и человека.
Таким образом, можно определить, содержит ли организм, пища или продукт генетически модифицированные организмы , обнаружив присутствие этих промоторов в генетическом материале образца.
Вирус мозаики цветной капусты , CaMV или вирус мозаики цветной капусты — это вирус семейства Caulimoviridae , поражающий растения . Он принадлежит к группе VII классификации Балтимора , что означает, что он реплицируется посредством обратной транскрипции подобно ретровирусам , но вирусные частицы содержат ДНК вместо РНК .
Структура
Вирусная частица представляет собой икосаэдр диаметром 52 нм, построенный из 420 капсомеров с коэффициентом триангуляции Т=7. Он содержит кольцевую двухцепочечную молекулу ДНК размером около 8,0 т.п.н., прерываемую локальными разрывами в определенных местах, возникающими в результате ее репликации путем обратной транскрипции. После попадания в хозяина вирусная ДНК восстанавливается, образуя сильно спиральную молекулу, которая связывает гистоны . Эта ДНК транслируется в терминально избыточную полноразмерную молекулу 35S РНК и субгеномную 19S РНК.
геном
Промотор 35S РНК , хорошо известный своим использованием в генетической инженерии растений , является очень мощным. 35S РНК особенно сложна и содержит высокоструктурированную лидерную последовательность из 600 нуклеотидов с шестью-восемью короткими открытыми рамками считывания (ORF).
За этим лидером следуют семь идеально организованных ORF, кодирующих вирусные белки. Механизм экспрессии этих белков очень специфичен. Белок ORF VI (кодируемый 19S РНК) контролирует трансляционный перезапуск основных открытых рамок считывания на 19S полицистронной РНК, что приводит к репликации вируса. Функция TAV зависит от его ассоциации с полисомами и эукариотическим фактором инициации eIF3.
Репликация
Вирус реплицируется путем обратной транскрипции. Первоначально все разрывы, присутствующие в геноме, запечатываются. Ковалентно замкнутая ДНК связывается с гистонами хозяина, образуя сильно спиральную мини-хромосому. Транскрипция производит 35s РНК, которая транслируется в белки, а также в двухцепочечную ДНК в процессе обратной транскрипции. Образуются новые вирусные частицы, которые направляются в тело включения и высвобождаются за его пределы.
Вирус продуцирует хелперный компонент (продукт кодирующих областей II и III), который привлекает тлей для размножения.
Мозаика цветной капусты встречается достаточно часто и распространена практически повсюду – с ней вполне реально столкнуться даже в Европе или в США, в зонах умеренного климата. Если этот недуг атакует молоденькие растения, то зачастую кочаны цветной капусты вообще не формируются. Первые симптомы мозаики можно обнаружить ориентировочно через четыре-пять недель после того, как рассада будет высажена на постоянное место. Вредоносность данного заболевания очень высока, поэтому крайне важно выявить его своевременно.
Несколько слов о заболевании
Основным симптомом столь неприятного недуга является темно-зеленое окаймление и посветление жилок молоденьких листиков. Также на листовых пластиночках может наблюдаться некротическая пятнистость. Помимо посветления жилок иногда проявляется и выраженная мозаичность – на ослабленных листиках формируются чередующиеся темно-зеленые и светло-зеленые участки. Главные жилки листочков впоследствии деформируются, а сами листики сморщиваются либо приобретают форму лодочек. Это связано с тем, что рост жилок приостанавливается. Цветоносы при особо тяжелых формах мозаики обычно не образуются, а атакованные мозаикой культуры могут легко зачахнуть.
Примечательно, что если столбик термометра поднимается до двадцати двух градусов и более, признаки заболевания могут быть незаметными. А прохладная погода (в пределах от шестнадцати до двадцати градусов), наоборот, способствует проявлению на подрастающих культурах симптомов вредоносного недуга.
Возбудителем разрушительной мозаики цветной капусты является вирус с названием Cauliflower mosaic caulivirus. Главными источниками инфекции считаются культурные и сорные растения, представляющие семейство Капустные. Иногда патоген может передаваться и при инокуляции соком. А с семенами передача вируса, как правило, не происходит.
Переносчиками вредоносного вируса является огромное количество тлей – наиболее часто мозаику переносят персиковая тля, ложнокапустная тля и капустная тля. Чтобы заразиться вирусом, вполне достаточно одноминутного питания этих сосущих паразитов на инфицированных культурах – даже в случае столь кратковременного питания тля быстро превращается в переносчика инфекции. В настоящее время удалось установить, что переносчиком злополучного недуга может быть еще и репная белянка. А резерваторами опасного недуга считаются в основном желтофиоль и левкой, хотя на самом деле патоген способен сохраняться и в иных растениях.
Нередко вирус мозаики цветной капусты поражает растительность одновременно с вирусом мозаики турнепса – такой тандем приводит к гораздо более серьезным последствиям, нежели инфицирование данными вирусами культур поодиночке.
Вирус мозаики цветной капусты поражает не только цветную капусту, но и ряд иных крестоцветных культур. А подобное название напасти обусловлено тем, что впервые этот вредоносный вирус удалось вывести именно на цветной капусте, и только потом его удалость идентифицировать уже среди иных ее разновидностей.
Как бороться
Особое внимание при борьбе с мозаикой цветной капусты нужно уделять борьбе с тлей и с многочисленными крестоцветными сорняками, так как именно они являются основными переносчиками патогена. Также при посадке капустных культур необходимо соблюдать пространственную изоляцию. Крайне нежелательно обустраивать капустные грядки и по соседству с полями, на которых выращивают всевозможные крестоцветные культуры.
Инфицированные культуры, на которых были обнаружены симптомы злополучной мозаики цветной капусты, следует незамедлительно ликвидировать с участков и уничтожать. А остатки капустных растений необходимо запахивать глубоко в почву (на глубину около полуметра), причем делать это нужно максимально быстро.
Вирус мозаики цветной капусты , CaMV или вирус мозаики цветной капусты - это вирус семейства Caulimoviridae , который поражает растения . Он принадлежит к группе VII по классификации Балтимора , что означает, что он реплицируется посредством обратной транскрипции , как ретровирусы , но вирусные частицы содержат ДНК вместо РНК .
Структура
Вирусная частица представляет собой икосаэдр диаметром 52 нм, построенный из 420 капсомеров с коэффициентом триангуляции Т = 7. Он содержит кольцевую двухцепочечную молекулу ДНК размером около 8,0 т.п.н., прерванную неоднородностями, расположенными в определенных местах, в результате ее репликации путем обратной транскрипции. После попадания в хозяина вирусная ДНК восстанавливается, образуя сильно свернутую спиралью молекулу, которая связывается с гистонами . Эта ДНК транслируется в полностью повторяющуюся полноразмерную молекулу 35S РНК и субгеномную 19S РНК.
Геном
Промотор 35S РНК , хорошо известный своим использованием в генной инженерии растений , очень мощный. 35S РНК является особенно сложной, содержащей высокоструктурированную лидерную последовательность из 600 нуклеотидов с шестью-восемью короткими открытыми рамками считывания (ORF).
За этим лидером следуют семь прекрасно организованных ORF, кодирующих вирусные белки. Механизм экспрессии этих белков очень особенный. Белок ORF VI (кодируемый 19S РНК) контролирует перезапуск трансляции основных открытых рамок считывания на полицистронной 19S РНК, что приводит к репликации вируса. Функция ТАВ зависит от его ассоциации с полисомами и с фактором инициации эукариот eIF3.
Репликация
Вирус реплицируется путем обратной транскрипции. Первоначально все разрывы, присутствующие в геноме, запечатываются. Ковалентно замкнутая ДНК связывается с гистонами хозяина, образуя мини-хромосому с высокой степенью спиральности. Транскрипция производит 35s РНК, которая транслируется в белки, а также в двухцепочечную ДНК в процессе обратной транскрипции. Производятся новые вирусные частицы, которые направляются к тельцу включения и высвобождаются наружу.
Вирус производит вспомогательный компонент (продукт кодирования областей II и III), который привлекает тлей к распространению.
The classification, distribution, structure and reproduction of the genome, as well as ways to spread caulimoviruses. This group of plant DNA viruses is of great interest due to the presence of the genome of a strong constitutive promoter, which is widely used in plant biotechnology to improve the expression level of target genes. So much attention being paid to the full-length transcript and subgenomic transcript promoters of caulimoviruses. The most famous was the 35S promoter of cauliflower mosaic virus. Promoters are active in research and other caulimoviruses. As part of our research have been identified and investigated promoters of dahlia mosaic virus and carnation etched ring virus and also created their hybrid forms.
Discover the world's research
- 20+ million members
- 135+ million publications
- 700k+ research projects
Рис. 2. Вирусный трансмиссив ный инфекционный комплекс, состоящий из белков Р2 и Р3 (по Haas et al .,
основе анализа нуклеотидных после довательностей ге номов. CaMV – ВМЦК; HRLV – скрыты й вирус хрена ;
– вирус бледной пятнистости сои ; Cs VMV – вирус же лтых листовых завивок цеструма ; PCSV – вирус бледно й
полосатости арахиса ; B RRV – вирус красных кольцевы х пятен черешни ; CsVMV – вир ус мозаики маниока.
The classification, distribution, structure and reproduction of the g enome, as well as ways to spread
caulimoviruses. This group of plant DN A viruses is of great interest due to the presence of the genome of
a strong constit utive promoter, which is widely used in p lant biotechnology to improve the ex pression
level of target genes. So much attention bein g paid to the full -length transcript and subgenomic transcript
Promoters are active in research and other caulimoviruses. As part of o ur resear ch have been identified
and investigated pro moters of dahlia mosaic virus and carnation etche d rin g virus and also created their
Keywords : pararetroviruses, caulimoviruses, cauliflower mosaic virus, dahlia mosaic virus, 35S promoter.
(Article in Russian) Taraxacum hybernum Steven known also under the name the krym-saghyz, is one of potential sources of natural rubber, however it remains little-known, unlike his relative the kok-saghyz (Taraxacum kok-saghyz L.E. Rodin). The main difficulties at cultivation of this ecologically specialized look are lack of its cultivars, low frost resistance during a winter dormant period and ability to rubber accumulation only in the second year. Therefore cultivation of krym-saghyz in USSR has been recognized as less profitable, than the kok-saghyz. However application of modern methods of agrotechnology, selection and biotechnology can provide economic feasibility of industrial cultivation the krym-saghyz in Russia. This review is devoted to the analysis of the Soviet experiment on cultivation the krym-saghyz and to consideration of prospects of this culture in Russia taking into account modern methods of agrotechnology and biotechnology. It is emphasized that experience of cultivation of this culture even in small volumes is important for ensuring resource and strategic safety of our country in the future. For citation: Garshin M. V., Kuluev B. R. Krym-saghyz: features of the plant, prospect of cultivation and selections (review) // Agrarnaya Rossiya (Agrarian Russia). 2018. No. 4. P. 40-48. In Russian: Гаршин М.В., Кулуев Б.Р. Крым-сагыз: особенности растения, перспективы возделывания и селекции (обзор) // Аграрная Россия. 2018. №4. С. 40-48.
Dahlia mosaic virus (DMV) is the causal agent of one of the most important diseases of Dahlia pinnata. The nucleotide sequence of a 1,195-bp fragment of its genome was amplified and characterized. Based on this sequence, polymerase chain reaction (PCR) assays were developed for detection of DMV. The nucleotide sequence confirmed the classification of DMV as a member of genus Caulimovirus since it was similar to a region covering partly open reading frames (ORFs) IV and V found in caulimoviruses. The two most closely related viruses on the basis of comparison of ORF V fragments were shown to be Figwort mosaic virus and Mirabilis mosaic virus with 66.6 and 68.1% identity, respectively. Two PCR assays were developed using identical primer pairs: a real-time PCR based on SYBR green chemistry and a conventional PCR. Both methods clearly discriminated DMV-infected and healthy dahlia. The real-time PCR assay detected DMV-infected material that was diluted 10(5)-fold in healthy material.
Cestrum yellow leaf curling virus (CmYLCV) has been characterized as the aetiological agent of the Cestrum parqui mosaic disease. The virus genome was cloned and the clone was proven to be infectious to C. parqui. The presence of typical viroplasms in virus-infected plant tissue and the information obtained from the complete genomic sequence confirmed CmYLCV as a member of the Caulimoviridae family. All characteristic domains conserved in plant pararetroviruses were found in CmYLCV. Its genome is 8253 bp long and contains seven open reading frames (ORFs). Phylogenetic analysis of the relationships with other members of the Caulimoviridae revealed that CmYLCV is closely related to the Soybean chlorotic mottle virus (SbCMV)-like genus and particularly to SbCMV. However, in contrast to the other members of this genus, the primer-binding site is located in the intercistronic region following ORF Ib rather than within this ORF, and an ORF corresponding to ORF VII is missing.
Carnation etched ring virus (CERV) is a member of Caulimovirus with double stranded DNA genome of approx. 8 kb. CERV has been previously characterized from Holland and the present article is an effort to completely characterize the Asian isolate of CERV. Primers were designed for amplification of all genes encoded by the CERV, viz. movement protein, aphid transmission factor, DNA binding protein, coat protein, poly protein and inclusion body matrix genes, includ- ing the complete genome. The CERV genome was se- quenced by amplifying the complete genome of CERV using primers from 5''- and 3''-end and with internal primers that amplify individual genes and parts of the genes. The genome was found to comprise of 7924 bp, with GC content of 37%. The different genes encoded by CERV were compared with other known CERV isolates and caulimoviruses. They were found most conserved with respect to poly protein region (37-65% amino acid similarity), while least with respect to inclu- sion body matrix protein (5-37% amino acid similarity). CERV isolates from India and Holland when com- pared for different genes, showed 96-99% homology between different genes at the amino acid level. Mul- tiplex PCR protocols were standardized to a mplify different genes of the CERV genome in one reaction. Phylogenetic analysis based on different genes ind icated that CERV has independently evolved among caulimo- viruses, but is closely related to Cauliflower mosaic virus.
A full-length transcript (FLt) promoter was isolated from a genomic clone of Strawberry vein banding virus (SVBV), a double-stranded DNA plant pararetrovirus belonging to the Caulimoviridae family, and its activity was analyzed both in protoplasts and transgenic plants. The 5′–3′-boundaries required for maximal promoter activity were determined by 5′- and 3′-end deletion analysis of the SVBV promoter fused to a β-glucuronidase (GUS) reporter gene. A 371-bp promoter fragment (−352 to +19 from the transcription start site; TSS) was found sufficient for maximal promoter activity in a transient protoplast expression assay, and this was chosen for further analysis. Finer deletion analysis of a 90-bp sequence (coordinates −392 to −302 from TSS) of the SVBV FLt promoter revealed the presence of a negative and a positive regulatory element in this region. In gain-of-function experiment, the fusion of the putative positive regulatory elements with minimal promoter showed very little increment in promoter activity, suggesting that a combinatorial action of various cis-sequences is involved in promoter function. The transcription start site of the full-length transcript promoter was mapped to an A-residue that is located 25-bp downstream of the TATA-box. In protoplast transient expression analysis, the SVBV FLt promoter showed about six-fold higher activity in tobacco compared to maize. A quantitative GUS activity assay showed that in transgenic tobacco plants the average promoter activity was about three-fold higher in roots than in leaves, and this higher activity was due to the accumulation of more GUS specific mRNA in roots. Real-time qRT-PCR analysis and quantitative GUS activity assay showed that the relative strength of the SVBV FLt promoter was greater than the CaMV35S promoter in transgenic tobacco plants. The SVBV FLt promoter is a strong, constitutive promoter and has great application potential in expression of foreign genes in plants.
Читайте также: