Том 1 (1109823), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Например, вирус табачной мозаики не имеет оболочка. К безоболочечным РНК-содержащим вирусам с позитивным геномом относятся вирусы полиомиелита и ящура. Более того, к этому типу относится около одной трети вирусов, вызываклцнх респираторные заболевания человека. К оболочечным РНК-содержащим вирусам с позитивным геномом относятся ирбовирусы, переносимые членистоногими и вызывающие многие болезни, особенно в тропиках. Желтая лихорадка передается, например, от инфицированных обезьян к человеку с помощью москитов. Минус-иитевые РНК-содержащие вирусы вызывают такие заболевания, как бешенство, корь, свинка, болезнь Ньюкасла домашних птиц и чума многих животных.
Все перечисленные вирусы, кроме вируса бешенства„относятся к группе парамиксовирусов и имеют сложное строение. Онн покрыты оболочкой, имеют диаметр 300 нм и внутри аналогичны вирусу табачной мозаики, у которого вокруг РНК по спирали располагаются белковые субъединицы. Вирус гриппа относится к минус-ннтевым РНК-сюдерзкащим вирусам; геном его представлен одноцепочечной РНК. К вирусам с двухцепачечнай РНК относится вирус раневых опухолей растений (рис. 12-8), имеющий необьгчный процесс репликацнн н переносимый цикадками. сангак!а) — переносчик вируса раневых опухолей. Электронная микрофотография эпидермальной клетки Аба!Ва. Вверху слева видны мноючисленные вирусные часгпицы, скопления которых 0,5 мнм ВИРУСНЫЕ БОЛЕЗНИ РАСТЕНИЙ Двухцепочечные ДНК-содержащие вирусы вызывают папилломы (вирусы папилломы) и герпес (вирусы герпеса).
Заражение вирусами герпеса приводит к появлению язв и гнойных пузырьков на слизистых оболочках (так называемых «весенних лихорадок»). Во многих случаях герпесвирусы вызывают заболевание половых органов, ветряную опту, опоясывающий лишай, мононуклеоз, некоторые вгщы рака и летальные системные инфекции у новорожденных. Другая группа таких ДНК-содержащих вирусов —.
поксвирусы — включает более сложные н крупные вирусы, такие, как вирус осповакцины. Гепатит В вызывается вирусом, содержащим частично двухцепочечную ДНК. з гепатит А вызывается РНК-садержащнм вирусом. Две группы ДНК-содержащих вирусов — каулимовирусы и геминивирусы — поражают растения. Молекулярные свойства геминивирусов необычны; они представлены двумя вирионами, имеющими структуру несовершенных икосаэдров. В каждом вирионе заключена одноцепочечная молекула ДНК, причем для развития инфекции необходимы обе молекулы.
Золотая мозаика бобов вызывается гемннивирусамн, которые переносятся белокрылками. Другая болсзнь— полосатость кукурузы — вызывается вирусом, который распространяется цикадками. Вирус мозаики цветной капусты переносится тлями; он относится к группе каулимовирусов, содержащих двухцспачечную ДНК. х1астицы этих вирусов имеют икасаэдричсскую форму. Разрывы в молекуле ДНК препятствуют образованию двойной спирали по всей ес длине. Каулнмовирусы интенсивно изучаются, поскольку ани могут быть переносчиками желаемых генов в растения.
Более тысячи известных заболеваний растений вызываются вирусами, относящимися примерно к 100 различным типам (рис. 12-8). Вирусные болезни растений, как правило, распространяются с помощью беспозвоночных — насекомых или нематод. Сосущие насекомые, такие, как тли и цикадки, переносят вирус вместе с соком, который извлекают нз флоэмы или клеток эпидермиса. Некоторые вирусы размножаются в переносчике так же хорошо, как и в клетках инфицированного растения.
Нскрозы характеризуются появлением участков мертвых тканей; в случае мозаичных болезней листья или другие части растения покрываются пятнами; аба эти широко распространенные заболевании вызываются вирусами. При мозаичной болезни на листьях или других зеленых частях растения появляются свстло-зеленые н желтыс маленькие крапинки нли большие полосы. Иногда все инфицированное растение может быть более светлым, чем здоровое. Желтые пятна или окаймлсние листьев некоторых сельскохазяйсгвенных культур вызываются вирусами, пестрая окраска цветов — тоже результат вирусной инфекции, передающейся ат поколения к покалсникз (рис.
12-9). Вирусы мозаики преимущественно поражают ткани паренхимы, уменьшая илн сводя к нулю количество хлоропласгов. Другие накаплнвшотся в богатом сахарами соке флаэмы и могут приводить к гибели ее клеток. Вирусные болезни в значительной степени снижают продуктивность зерновых культур ва всем мире, причем онн поражают огромное число аидов. Безвирусныс растения можно получать с помощью культуры ткани; при этом кончик мернстематнческай ткани, не содержащий вируса, отдела!от от роди- Рис. )2-8. А. Опухоли донника белого (Ме)босах а)да), вызванные вирусом ране- вых опухолей.
Б. Частицы вируса ране- вых опухолей (опгиечены стрелками) на элеюпро иной микрофотографии клетки растения-хозяина. В. Цикадка (Аба))ю напоминают соты. Внизу справа видны огпдельные вирусные чаагтцы. Вирус раневых опухолей, подобно многим виру- саи растений содержит двухцепочеч- ную РВК ченнем каулимовирусов и геминивирусов (см. с. 129). В большинстве случаев капсид вирусов растений состоит из одного типа белка (комовирусов — из двух). Наиболее характерной особенностью РНК-содержащих вирусов растений можно считать часто фрагментированный геном.
Препараты некоторых вирусов содержат несколько идентичных внешне типов вирусных частиц. Каждая частица имеет свой фрагмент РНК. Геном многих вирусов представлен двумя— четырьмя фршментами РНК различного размера, каждый из которых заключен в отдельный капсид, так что вирусные частицы могут быть гетерогенными по форме и плотности.
Пути взаимодействия фрагментов РНК, обеспечивиощие иифекционность, неодинаковы у различных групп вирусов. У плюс-нитевых РНК-содержащих вирусов репликацня происходит в два этапа: сначала на матрице исходной РНК образуется минус-нить; а затем на вновь образованной матрице синтезируется плюс-нить (мРНК). ВИРОИДЫ И ДРУГИЕ ИНФЕКЦИОННЫЕ НАСТИ ЦЫ Рис. 12-10. Электронная микрофотоера фив вироида (отиечен стрелками), вызывакямлзо веретеновидность клубней картофеля, и одноцепочечной ДНК бактериофавк Можно видеть, насколько отличаются но размерам вироид и вирусная ДНК Известно несколько молекулярных патогенов, подобных вирусам и, по-видимому произошедших из генома бсктерий и эукариот.
Особое значение среди них имеют вироиды, котоРис. 12-9. Пестрые цветки тюльпана. рыс, несмотря на свое название, резко отличаются от виру- Подобная окраска вызвана вирусом сов. тельского растения и культивируют кч Игсо, где он дает Вироиды — это мельчайшие из известных возбудителей начало новому растению. Данный метод позволил увеличить болезней; онн много меньше самых малых вирусных геномов урожай картофеля и ревеня. и лишены белковой оболочки.
Известны только вироиды Недавно сделано интересное открытие, касающееся растений; они состоят из однонитевой молекулы РНК, кото- вируса некротической мозаики риса, который при заражении рая автономно рсплицируется в зараженных клетках. растения подавляет его рост. С. К. Гхош из Индийского Вироиды были идентифицированы как возбудители опасных центрального института научных исследований в 1982 г.
болезней. Один из ннх стал причиной гибели миллионов обнаружил, что другие растения (например, джут — источ- кокосовых пальм на Филиппинах за последние пятьдесят лет, ник грубых волокон для мешков и канатов) лучше растут, другой нанес урон промышленному разведению хризантем в когда поражены вирусом, чем в здоровом состоянии. Этому США в начале 1950-х гг. явлению еще нет объяснения. Данный пример свидетель- Первый вироид — веретеновидности клубней картофеля, ствует о сложной природе взаимодействия между вирусом и или РИТА' — был идентифицирован Теодором Дайнсром из растением, но логично предположнтгь что в будущем лодоб- Сельскохозяйственного департамента США в 1971 г.
(рис. ные случаи будут выгодно использованы в зкономическом 12-10). Клубни картофеля, зараженные РЯТЪ', имеют удлиотношении. пенную и искривленную форму; иногда на них появляются Вирусы растений, как правило, содерзкат РНК, за исклю- глубокие трещины. РЗТУ вЂ” зто самый крупный вироид из Олдб мкм ныне известных; его РНК состоит из 359 оснований и имеет либо форму замкнутого кольца, либо структуру типа шпильки. В обоих случаях комплементарные пары оснований соединены водородными связями, образуя двунитевую РНК, подобную ДНК.
Под электронным микроскопом обе формы Р$ТУ выглядят палочковидными; длина их — 50 нм. Хотя это самый крупный вироид, размер его составляет всего одну десятую часть енома мельчайшего вируса. Вироиды обнаружены только в ядрах инфицированных клеток; онн реплицируются подобно вирусам, т. е. синтезируя комплементарную цепь, которая функционирует как матрица. При этом варанды используют ферментные системы клетки-хозяина. Поскольку вироиды локализованы в ядре и, вероятно, не могут работать как мРНК, предполагают, что они вызывают заболевания, вмешиваясь в процессы регуляции работы генов клеткн-хозяина. Некоторые белки в инфицированных клетках растений присутствуют в ббльших количествах, чем в здоровых. Хотя нуклеотидные последовательности, комплсментарные Р$ТУ, не обнаружены в здоровых растениях, предполагают, что РБТЪ' мог произойти в результате изменений генома некоторых видов картофеля — его основного хозяина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
