스너프의 모자이크 바이러스 ( TMV 영어 담배 모자이크 바이러스는) 식물 스너프의 잎 및 토마토 등 가지과 등 경제적 이익의 다른 작물에 갈색 반점의 모양을 일으키는 식물 RNA 바이러스이다.
그것의 이름은 "모자이크"로 묘사되는 감염된 식물에서 일으키는 반점의 패턴에서 파생됩니다. 1800 년대 후반에서 1900 년대 초, 즉 1 세기 이상 전에 발생한 사건으로 자연에서 확인되고 설명 된 최초의 바이러스입니다.
담배 모자이크 바이러스의 전자 현미경 사진
점점 더 많은 내성 식물이 재배됨에 따라 담배 모자이크 바이러스로 인한 담배 손실은 약 1 %로 추정됩니다. 그러나 예를 들어 토마토와 같은 다른 작물은 TMV로 인한 질병으로 인해 20 % 이상의 손실을 입습니다.
이 바이러스와 관련된 주요 농경 학적 문제 중 하나는 숙주 식물이 죽어도 살 수 있다는 사실과 더불어 고온을 지원하여 작물이나 시설에서 제거된다는 사실과 관련이 있습니다. 온실은 매우 어렵습니다.
그럼에도 불구하고 담배 모자이크 바이러스는 다음과 같이 매우 유용하다는 것이 입증되었습니다.
-바이러스를 정의하는 필수 특성을 드러내는 상징적이고 교훈적인 모델
-기생충 숙주 식물, 특히 담배의 생물학을 조사하기위한 프로토 타입
-병원체-숙주 상호 작용 및 세포 밀매 연구를위한 도구
-담배에서 약학 적 관심 단백질의 발현을위한 생명 공학 도구.
발견
그 확인 이후 담배 모자이크 바이러스는 역사상 최초로 확인되고 기술 된 바이러스이기 때문에 바이러스학 분야의 확립에 초월적인 역할을했습니다.
이 모든 것은 1879 년 독일의 농업 화학자 인 Adolf Meyer가 담배에 영향을 미치는 일부 질병 연구에 전념했을 때 시작되었습니다.
이 과학자는 담배 잎에 반점이 생기는 질병이 담배 잎을 전자 추출물로 문지르는 것만으로 병든 식물에서 건강한 식물로 전염 될 수 있음을 입증했습니다.
Meyer는 이것을 "담배의 모자이크 질병"이라고 불렀고 처음에는 병인 (이를 생성 한 것)이 박테리아 기원이라고 제안했습니다. 비록 그가 그것을 분리하거나 시험관에서 실험적으로 배양 할 수는 없었지만.
담배 모자이크 바이러스의 구조. 1) 단일 가닥 RNA, 2) Capsomer 또는 protomer, capsid CP 단백질의 subunit, 3) Capsid 구조 (출처 : Y_tambe / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/) 3.0) Wikimedia Commons를 통해)
최초의 바이러스 발견
바이러스 입자의 발견에 대한 공은 1887 년에서 1890 년 사이에 담배 모자이크 질병을 조사한 러시아 미생물학자인 Dmitry Ivanovsky에게 있습니다. 박테리아가 통과 할 수없는 도자기 필터의.
이 사건을 통해 Ivanovsky는 질병이 "여과 가능한 바이러스"로 인한 것이라고 판단하여 "독"이라는 라틴어 단어에서 "바이러스"라는 용어를 사용했습니다.
Ivanovsky의 작업은 나중에 1895 년 네덜란드 인 Willem Beijerinck에 의해 확인되었으며, 그는 병든 식물의 여과 된 수액을 사용하여 (식물에서 식물로) 바이러스의 연속적인 전파를 입증했습니다.
Beijerinck의 연구는 또한 그것이 단순한 화학적 독소가 아니라 자기 복제가 가능한 살아있는 물질이라는 것을 증명하는 데 기여했습니다.
1927 년과 1931 년 사이에 필라델피아의 보이스 톰슨 연구소 (Vinson and Petri)의 두 과학자는 단백질 정제에 사용되는 방법을 사용하여 침전으로 바이러스를 농축했습니다.
나중에 1935 년에 Stanley는 바이러스를 정제하고 매우 활동적이고 감염성있는 바늘 모양의 입자를 결정화하여 "살아있는"독립 체가 결정 상태로 발생할 수있는 전례없는 사건을 표시했습니다.
몇 년 후, 수많은 과학자들의 협력과 연구를 통해 담배 모자이크 바이러스는 필라멘트 모양이나 형태를 가진 단일 밴드 RNA 바이러스라는 것이 확인되었습니다.
형질
-바이러스 또는 바이러스 입자가 막대 모양의 단일 밴드 RNA 바이러스입니다.
-대부분의 바이러스와 마찬가지로 게놈은 단백질 코트로 보호됩니다.
-Virgaviridae과 및 Tobamovirus 속에 속합니다.
-담배 식물 및 일부 관련 식물, 특히 밤 새우 (감자, 토마토, 가지 등)를 감염시켜 200 개 이상의 숙주를 추가합니다.
-매우 안정적이며 오랫동안 다른 표면에 머물 수 있습니다.
-감염된 식물에서이 바이러스는 상당히 높은 역 가로 축적됩니다.
-병든 식물에서 발생하는 증상이 눈에 띄고 식별이 용이
구조
언급 한 바와 같이 담배 모자이크 바이러스는 바이러스 입자가 막대 모양 인 단일 가닥 (단일 가닥) RNA 바이러스입니다.
담배 모자이크 바이러스 TMV 구조의 일반화 된 체계 (출처 : TMV_Structure.png : Graham Colm Talk 원래 업 로더는 English Wikipedia의 GrahamColm이었습니다. 파생 작업 : Arnaugir / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses /by-sa/3.0) Wikimedia Commons를 통해)
단백질 커버
각 바이러스 입자의 특징적인 구조는 "코트 단백질"로 알려진 단백질의 서브 유닛의 오른손 나선에 의해 형성된 단백질 코트에 의해 제공됩니다.
이 외피에는 약 2,130 개의 단백질 서브 유닛이 있는데, 이는 평균 길이 300nm, 지름 18nm, 반지름 2nm의 중공 중심을 가진 바이러스 입자로 변환되며, 여기서 게놈은 가까운 반지름을 차지합니다. 4nm.
TMV 단백질 코트의 평면도 (출처 : 증착 저자 : Stubbs, G., Pattanayek, R., Namba, K.; 시각화 저자 : 사용자 : Astrojan / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by /4.0) Wikimedia Commons를 통해)
게놈
게놈 RNA는 외피를 구성하는 나선의 연속적인 회전 사이에 끼워져 3 개의 뉴클레오티드를 각 단백질 서브 유닛에 결합하여 단백질로 완전히 덮여 있습니다.
이 게놈은 6,395 개의 뉴클레오티드 길이이며 3 인산 결합을 통해 5 '말단에 부착 된 역 7- 메틸-구아노 신 "후드"를 가지고 있습니다.
TMV 게놈에 인코딩 된 정보는 4 개의 서로 다른 제품을 인코딩하는 4 개의 유전자에 해당합니다.
-복제와 관련된 두 가지 단백질, 126kDa 중 하나와 183kDa 중 하나는 바이러스 RNA에서 직접 번역됨
-움직임 단백질 (MP, English Movement Protein에서) 및 구조 또는 외피 단백질 (CP, English Coat Protein에서 "서브 게놈"RNA에서 번역됨)
성공적인 TMV 감염은 숙주 식물의 많은 세포 성분, 특히 세포막과 세포 골격과이 4 가지 다기능 제품의 협력을 포함합니다.
복제
TMV의 복제 메커니즘을 이해하려면이 바이러스 감염의 일부 측면을 이해해야합니다.
초기 감염
TMV는 일시적으로 원형질막을 "열거 나"피노 사이토 시스 현상을 일으키는 기계적 상처를 통해서만 식물에 들어갑니다.
감염된 손으로 취급하거나 감염된 가지 치기 도구 등을 통해 발생하는 상처에서 감염이 발생할 수 있지만 곤충에 의해 전염되는 경우는 드뭅니다.
세포질에 들어가면 바이러스 입자가 분해되어 게놈 RNA를 방출합니다.이 RNA는 세포에서 자체 RNA로 인식되고이를 위해 특수 세포질 효소에 의해 번역됩니다.
TMV 게놈 RNA의 메틸 구아노 신 "후드"는 세포의 "감시"시스템을 "우회"하고 다른 세포 구성 요소와의 상호 작용을 촉진하기 때문에이 과정에서 가장 중요합니다.
조립 된 바이러스 입자의 수는 빠르게 증가하고, 이들은 감염된 세포를 떠나 세포의 세포질과 주변 세포의 세포질을 연결하는 "채널"인 플라 스모 데스 마타를 통해 다른 이웃 세포를 감염시킬 수 있습니다.
결국 바이러스 입자는 식물의 전좌 시스템, 즉 목부와 체관에 도달하여 식물 전체에 분산됩니다.
복제 과정은 어떻습니까?
담배 모자이크 바이러스는 게놈을 주형으로 사용하여 다수의 양성 가닥 합성을위한 주형 역할을하는 음성 보완 가닥을 합성합니다.
이러한 템플릿은 MP 및 CP 단백질에 대한 오픈 리딩 프레임을 포함하는 "서브 게놈"메신저 RNA의 합성에도 사용됩니다.
TMV 게놈 RNA에 암호화 된 두 개의 복제 관련 단백질은 메틸 전이 효소, 헬리 카제 및 RNA 의존성 RNA 중합 효소 도메인을 가지고 있습니다.
복제는 이러한 단백질, 이동 단백질 (MP), 바이러스 RNA 및 기타 식물 숙주 단백질을 포함하는 소포체 막과 관련된 복합체에서 발생하는 것으로 보입니다.
조짐
담배 모자이크 바이러스의 증상은 식물 종마다 크게 다릅니다. 다시 말해서, 그들은 숙주 식물의 유형과 더 나아가 바이러스 균주, 식물의 유전 적 "배경"및 그것이 발견되는 환경 조건에 상당히 의존합니다.
TMV에 감염된 담배 식물의 잎 사진 (출처 : RJ Reynolds Tobacco Company Slide Set / Public domain, via Wikimedia Commons)
증상은 일반적으로 초기 감염 후 약 10 일 후에 나타나며 다음과 같습니다.
-잎사귀에 모자이크 모양의 마트 론이있는 갈색 또는 황색 반점의 모양
-괴사
-성장 저하
-리프 컬
-조직의 황변
-과일 생산에서 낮은 수확량 및 손상 및 변형 된 과일 모양
-과일 숙성 지연
-과일의 색이 균일하지 않음 (특히 토마토)
참고 문헌
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