Caractéristiques du virus de la mosaïque du tabac, structure, réplication

Il Virus de la mosaïque du tabac (TMV, d'anglais Virus de la mosaïque du tabac) C'est un virus végétal de l'ARN qui provoque l'apparition de taches brunes sur les feuilles des plantes de tabac et d'autres cultures d'intérêt économique telles que les tomates et autres Solanáceas.

Son nom dérive du modèle Spots causé par des plantes infectées, qui est décrite comme une "mosaïque". Il s'agit du premier virus qui a été identifié et décrit dans la nature, des faits qui ont eu lieu entre la fin des années 1800 et le début des années 1900, c'est-à-dire il y a plus d'un siècle.

Micrographie électronique du virus de la mosaïque du tabac (Source: Aucun auteur lisible par machine fourni. CHB a supposé (sur la base des réclamations du droit d'auteur). / Domaine public, via Wikimedia Commons)

On estime que les pertes de tabac causées par le virus de la mosaïque du tabac sont d'environ 1%, car de plus en plus de plantes résistantes augmentent. Cependant, d'autres cultures comme la tomate.

L'un des principaux problèmes agronomiques liés à ce virus a à voir avec le fait qu'il peut vivre même lorsque l'usine qui héberge meurt et, en outre, avec laquelle il soutient des températures élevées, donc son élimination d'une culture ou des installations d'un La serre est assez difficile.

Cependant, le virus de la mosaïque de tabac s'est avéré très utile comme:

- Modèle symbolique et didactique pour exposer les caractéristiques essentielles qui définissent les virus

- Prototype pour étudier la biologie des plantes hôtes parasites, en particulier le tabac

- Outil pour l'étude des interactions hébergées par des agents pathogènes et du trafic cellulaire

- Outil biotechnologique pour l'expression de la protéine de l'intérêt pharmaceutique pour le tabac.

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Découverte

Depuis son identification, le virus de la mosaïque du tabac a joué un rôle transcendantal dans l'établissement du domaine de la virologie, car il a été le premier virus identifié et décrit de l'histoire.

Tout a commencé en 1879, lorsque le chimiste agricole allemand Adolf Meyer s'est consacré à l'étude de certaines maladies qui ont affecté le tabac affecté.

Ce scientifique a montré qu'une maladie qui provoquait l'apparition de taches sur les feuilles de tabac pouvait être transmise d'une plante malade à une autre saine, juste en frottant les dernières feuilles avec un extrait du premier.

Meyer a appelé cela la "maladie du tabac mosaïque" et a initialement suggéré que l'agent étiologique (celui qui l'a produit) était d'origine bactérienne, bien qu'il ne puisse pas isoler ou cultiver expérimentalement In vitro.

Peut vous servir: Colletotrichum Gloeosporioides: caractéristiques, cycle et contrôleStructure du virus de la mosaïque du tabac. 1.Org / licences / by-sa / 3.0) via Wikimedia Commons)

Découverte du premier virus

Le mérite de la découverte des particules virales est mérité par Dmitry Ivanovsky, un microbiologiste russe qui a étudié la maladie de la mosaïque du tabac entre 1887 et 1890, constatant que l'agent causal de la maladie était si faible qu'il pourrait traverser les petits pores d'un filtre en porcelaine, où les bactéries ne pouvaient pas passer.

Avec cet événement, Ivanovsky a déterminé que la maladie était due à un "virus filtrant", prenant le terme "virus" du mot latin pour "poison".

Les œuvres d'Ivanovsky ont ensuite été confirmées, en 1895, par le néerlandais Willem Beijerinck, qui a démontré la transmission en série du virus (de plante en plante) à l'aide de la sève filtrée des plantes malades.

Le travail de Beijerinck a également servi que ce n'était pas simplement une toxine chimique, mais c'était plutôt un agent vivant capable d'auto-demande.

Entre 1927 et 1931, deux scientifiques du Boyce Thompson Institute à Philadelphie, Vinson et Petri, ont concentré le virus des précipitations en utilisant les méthodes utilisées pour la purification des protéines.

Plus tard, en 1935, Stanley a purifié le virus et a réussi à cristalliser les particules en forme d'aiguille élevées et infectieuses, marquant un événement sans précédent dans lequel une entité «vivante» pourrait se produire dans un état cristallin.

Des années plus tard, avec la collaboration et le travail de nombreux scientifiques, il a été déterminé que le virus de la mosaïque du tabac était un simple virus de bande, avec une apparence filamenteuse ou une morphologie.

Caractéristiques

- C'est un virus d'ARN simple à bande dont les virions ou les particules virales sont en forme de tige

- Son génome, ainsi que la plupart des virus, sont protégés par une couverture protéique

- Il appartient à la famille et au genre Virgaviridae Tobamovirus

- Infecte les plantes de tabac et aussi certaines plantes apparentées, en particulier les Solanáceas (pomme de terre, tomate, aubergine, etc.), ajoutant plus de 200 hôtes possibles

- Il est extrêmement stable et peut rester sur différentes surfaces pendant longtemps

- Dans les plantes infectées, ce virus s'accumule dans des titres considérablement élevés

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- Les symptômes causés par les plantes malades sont connus et faciles à identifier

Structure

Le virus de la mosaïque du tabac, comme commenté, est un simple virus de l'ARN de bande (monocatenaire) dont les particules virales sont la tige.

Schéma généralisé de la structure du virus mosaïque du tabac, TMV (source: TMV_STRUCTURE.PNG: Graham Colm TalkLe téléchargeur original était Grahamcolm à l'anglais Wikipedia.Travail dérivé: arnaugir / cc by-s (https: // createCommons.Org / licences / by-sa / 3.0) via Wikimedia Commons)

Couverture protéique

La structure caractéristique de chaque particule virale est donnée par une couverture de protéine formée par une hélice dextrogyane d'une protéine connue sous le nom de "protéine de couverture".

Cette couverture a environ 2.130 sous-unités protéiques, qui se traduisent par une particule virale d'une taille moyenne de 300 nm de longueur, un diamètre de 18 nm et un centre creux de rayon de 2 nm, où le génome occupe un rayon proche de 4 nm.

Vue supérieure de la couverture des protéines TMV (Source: dépôt Auteurs: Stubbs, g., Pattanayak, R., Namba, k.; Visualisation Auteur: Utilisateur: Astrojan / CC par (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 4.0) via Wikimedia Commons)

Génome

L'ARN génomique est entrecoupé entre les virages successifs de l'hélice qui forme la couverture, joignant trois de ses nucléotides à chaque sous-unité protéique et étant donc complètement recouverte de protéines.

Dit le génome a 6.395 nucléotides de longueur et a un «capot» inversé de 7-méthyl-guanosines attachés à son extrémité de 5 'à travers une liaison trphosphate.

Les informations codées dans le génome TMV correspond à 4 gènes qui codent 4 produits différents:

- Deux protéines associées à la réplication, une des 126 kDa et une autre de 183 kDa, directement traduite de l'ARN virus

- Une protéine de mouvement (MP, anglais Protéine de mouvement) et une protéine structurelle ou couvre (CP, anglais Envelopper la protéine), qui sont traduits à partir d'ARN "subgénique"

Une infection réussie du TMV implique la coopération de ces quatre produits multifonctionnels avec de nombreux composants cellulaires de la plante hôte, en particulier avec la membrane cellulaire et le cytosquelette.

Réplication

Pour comprendre le mécanisme de réplication du TMV, il est nécessaire de comprendre certains aspects de l'infection par ce virus.

Infection initiale

Le TMV entre uniquement dans une plante par des blessures mécaniques qui ouvrent temporairement la membrane plasmique ou provoquent des événements de pinocytose.

L'infection peut se produire en raison de blessures causées par une manipulation avec des mains infectées et des instruments d'élagage infectés, etc., Mais il est rarement transmis par les insectes.

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Une fois dans le cytosol, les particules virales sont désassemblées et ont libéré leur ARN génomique, qui est reconnu par la cellule comme s'il s'agissait de leur propre ARN et est traduit par des enzymes cytosoliques spécialisées à cet effet à cet effet.

Le "capot" des méthyl-guanosines de l'ARN génomique du TMV est de la plus haute importance pour ce processus, car il parvient à "esquiver" le système de "surveillance" de la cellule et à favoriser l'interaction avec d'autres composants cellulaires.

Le nombre de particules virales assemblées augmente rapidement et celles-ci peuvent abandonner la cellule infectée et infecter d'autres cellules voisines à travers les plasmodes, qui sont des «canaux» qui relient le cytosol d'une cellule à celle des cellules environnantes.

Finalement, les particules virales atteignent le système de translocation de la plante, c'est-à-dire le xylème et le phloème, qui se dispersent dans toute la plante.

Comment est le processus de réplication?

Le virus de la mosaïque du tabac utilise son génome comme modèle pour synthétiser des brins complémentaires négatifs qui servent de moule pour la synthèse d'un grand nombre de volets positifs.

Ces moules sont également utilisés pour la synthèse de messagers "sous-génomiques" contenant des cadres de lecture ouverts pour les protéines MP et CP.

Les deux protéines associées à la réplication codée dans l'ARN génomique du TMV ont la méthyl-transférase, l'hélicasa et l'ARN-poolimère.

La réplication semble se produire dans un complexe associé à la membrane du réticulum endoplasmique qui contient ces protéines, les protéines de mouvement (MP), l'ARN viral et d'autres protéines de la plante hôte.

Symptômes

Les symptômes du virus de la mosaïque du tabac varient considérablement d'une espèce végétale à une autre. En d'autres termes, ils dépendent considérablement du type de plante hôte et, en outre, de la souche du virus, du "fond" génétique de la plante et des conditions environnementales où elle est trouvée.

Photographie de la feuille d'une plante de tabac infectée par le TMV (source: R.J. Reynolds Tobacco Company Slide Set / Domain public, via Wikimedia Commons)

Les symptômes apparaissent généralement environ 10 jours après l'infection initiale et ce sont:

- Apparence des taches brunes ou jaunâtres avec une matrone mosaïque dans les feuilles foliaires

- Nécrose

- Croissance rabattre

- Rouler les feuilles

- Jaunissement des tissus

- Faible performance dans la production de fruits et même l'apparition de fruits endommagés et déformés

- Retard dans la maturation des fruits

- Couleur de l'uniforme des fruits (en particulier en tomate)

Les références

1. Butler, P. J. g. (1999). Auto-assemblage du virus de la mosaïque du tabac: le rôle d'un agrégat intermédiaire dans le gène de la spécificité et de la vitesse. Transactions philosophiques de la Royal Society of London. Série B: Sciences biologiques, 354 (1383), 537-550.
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3. Mphuthi, P. (2017). Virus, transmission et gestion des symptômes de mosaïque de tabac, transmission et gestion. Farmer's Weekly, 2017 (17014), 60-61.
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