Məlumat

DNT viroidləri varmı?

DNT viroidləri varmı?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Viroidlər zülal örtüyü olmayan qısa dairəvi ssRNA kimi təsvir edilir.

RNT əvəzinə DNT ehtiva edən analoji yoluxucu hissəciklər varmı?

Əgər DNT viroidləri edərsə yox var, bunun açıq bir səbəbi varmı?


Oxuduğunuz Vikipediya səhifəsindəki tərif, 'zülal örtükdən' fərqli olaraq 'zülal yoxdur' dilini istifadə edir.

Bir zülal örtüyü onu bir virus halına gətirərdi.

Heç bir zülal örtüyü onu Viroid etməz.

Bildiyimiz qədər DNT Viroidləri yoxdur. Ancaq bu, irəliləyən bir araşdırma sahəsidir və bu da istinad etdiyiniz genetik materialın hansı quruluşundan asılıdır.

Genetik materialın ümumi müxtəlif növlərinə daxildir - lakin bunlarla məhdudlaşmır: Tək zəncirli DNT (ssDNA), Cüt zəncirli DNT (dsDNA), Tək zəncirli RNT (ssRNA) və cüt zəncirli RNT (dsRNA).

I və II sinif DNT virusları haqqında daha çox məlumat burada mövcuddur: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21523/

Zülal örtüyü olmayan DNT virusları olmasaydı - səbəb nədir? Viroidlər yalnız bitki hüceyrələrinə yoluxur. Ola bilsin ki, Viroidlərin bitki hüceyrələri (Plasmodesmata) arasındakı mikroskopik qovşaqlar vasitəsilə daxil olma yolu yalnız tək telli genetik materiala uyğunlaşmaq üçün kifayət qədər böyükdür. Buna görə də ssDNA və ssRNA-ya icazə verilir, lakin dsDNA və dsRNA-nın bitki hüceyrəsi yoluxucu agentləri kimi fəaliyyət göstərməsinə imkan vermir.


Viroidlər və Likenlər arasındakı fərq

Viruslardan daha kiçik olan və kartof kök yumru xəstəliyinə səbəb olan yeni bir yoluxucu agent aşkar edilmişdir. Sərbəst bir RNT olduğu aşkar edildi, viruslarda olan protein örtüyündən məhrum idi, buna görə də viroid adı verildi. Viroidin RNT-si aşağı molekulyar çəkidə idi.

Viroidlər, yoluxucu xəstəliklərin ən kiçik məlum agentlərindən ibarət patogenlər qrupudur. Onlar kapsullaşdırılmamış və həssas hüceyrələrdə avtonom şəkildə çoxalmağa qadirdirlər. Tək telli RNT-dən ibarət müsbət müəyyən edilmiş viroidlər daha yüksək bitkilərdən təcrid olunmuşdur, lakin heyvanlar üçün patogen olan DNT viroidlərinin mövcudluğundan şübhələnilir.

Likenlər:

Likenlər 11.7 rəngli şəkildə göstərildiyi kimi yosunlar və göbələklər arasında simbiotik birləşmələrdir, yəni qarşılıqlı faydalı assosiasiyalardır. Yosunlar göbələklər üçün yemək hazırlayır və göbələklər sığınacaq verir və tərəfdaşı üçün mineral qida və suyu udur. Likenlər çox yaxşı çirklənmə göstəriciləridir –, onlar çirklənmiş ərazilərdə böyümürlər.

Likenlərin bir orqanizm olaraq bir araya gələn bir yosun və bir göbələk olduğu təsbit edildi. Göbələklər bəlkə də ən tanışdır. Yalnız müəyyən göbələk növləri yosunlarla birləşərək liken əmələ gətirir. Göbələk, yosunlar üçün ev rolunu oynayır və hava şəraitindən sığınacaq verir.

Mantar bütün likenin 90 faizini təşkil edir. Likenlərdə yosun, karbohidrat olan qida enerjisi istehsal edir. Göbələk öz qidasını hazırlaya bilmədiyi üçün yosunlardan enerji yığır. Simbioz, iki orqanizmin birlikdə yaşamaqdan faydalanması nəticəsində meydana gəlir.

Mantar və yosunların simbiyotik əlaqəsi likenlərin hər cür yerdə həyata uyğunlaşmasına kömək edir. Bəzi likenlər ölü ağacda, ağac qabığında və ya yerdə böyüyür, məsələn, maralı liken, bəziləri isə qayalarda böyüyür. Bütün likenlərin böyüməsi üçün bir qədər suya ehtiyacı var, lakin uzun müddət quru vəziyyətdə ola bilərlər. Likenlərin böyüməsi üçün suya və günəş işığına ehtiyacı var.

Likenlər böyümənin çoxunu yazda və payızda, yağış havaya nəm əlavə etdikdə edirlər. Likenlərin kəsiyi rəngli şəkil 11.8-də göstərilmişdir. Hava quru olduqda likenlər yuxuya gedə bilər.

Yeni likenlər üç əsas yolla əmələ gəlir:

(1) Likenin kiçik parçaları qopub böyüyə bilər.

(2) Liken göbələk sapları ilə əhatə olunmuş yosun hüceyrələrinin kiçik paketlərini çıxara bilər və hər bir paket likenə çevrilə bilər.

(3) Likendəki göbələklər sporlar kimi toz buraxa bilər və sporlar bir yosun üzərinə düşərsə, yeni bir göbələk yosunla birlikdə yaşayaraq yeni liken meydana gətirər.

Likenlər təmiz və nəmli havada inkişaf edir. Daha az liken şəhərlərdə yaşayır, çünki çirkli havada yaşamaqda çətinlik çəkirlər. Likenlər su və havanı qəbul etdikləri üçün kükürd dioksid kimi çirkləndiriciləri də udurlar. Bu qaz kömür və neft yandıraraq havaya buraxılır. Alimlər likenlərdəki kükürdün miqdarını ölçməklə, havaya nə qədər kükürd qazının daxil olduğunu müəyyən edə bilərlər. Çox çirklənmiş yerlərdə,

Likenlər böyüyə bilməz, çünki kükürd dioksid yosunların xlorofilinə zərər verir, likenin qida enerjisini istehsal etmək üçün əsas maddədir. Amerikalı hindlilər liken üçün bir çox istifadə tapdılar. Xalça toxumaq üçün iplik kimi kumaşları boyamaq, dərman çaylarını dəmləmək və dərinin qıcıqlanmasını yatırmaq üçün ləkələr hazırlamaq üçün likenlərdən istifadə edirdilər.

Aşırı emici likenlərin də gözəl uşaq bezi hazırladığını kəşf etdilər. Karbohidratlarla zəngin olan likenlər onları yeyən heyvanları enerji ilə təmin edir. Sincaplar, sincaplar, marallar və ladin bağırsaqlarının hamısı likenlərdə dişləyir.

Likenler, göbələklərlə yaşıl və bəzən mavi yaşıl yosunlar arasındakı böyük bir simbiyotik birləşmə qrupudur. Yosunların və göbələklərin bir neçə cinsləri iştirak edir və assosiasiyalar o qədər sabitdir və o qədər müxtəlif, lakin fərqli növlərə malikdir ki, likenlər nəsil və növlərə təsnif edilmişdir. Fərdi likenlər arasında müxtəlif uyğunsuzluq hadisələri tez-tez özünü göstərir. Yerdəki yaşayış yerləri ilə məhdudlaşır və tez -tez ətraf mühitin çirklənmə vəziyyətinin göstəriciləri kimi istifadə olunur.


Prionlar

Proteinli olduqları üçün adlandırılan prionlar, viruslardan daha çox yoluxucu hissəciklərdir və nuklein turşuları (nə DNT, nə də RNT) ehtiva edir. Tarixən, nuklein turşularını istifadə etməyən bir yoluxucu agent fikri qeyri-mümkün sayılırdı, lakin Nobel mükafatlı bioloq Stanley Prusinerin qabaqcıl işi, bioloqların çoxunu bu agentlərin həqiqətən də var olduğuna inandırdı.

Ölümcül neyrodegenerativ xəstəliklərin, məsələn, insanlarda quru və iribuynuzlu mal-qarada (adətən &ldquomad inək xəstəliyi&rdquo kimi tanınır) iribuynuzlu süngər ensefalopatiyasının (BSE) prionlarla ötürüldüyü göstərilmişdir. Xəstəlik, eyni növün üzvləri arasında ət, sinir toxuması və ya daxili orqanların istehlakı ilə yayıldı. Papua Yeni Qvineyada insanlara məxsus olan Kuru, ritualistik yamyamlıq yolu ilə insandan insana keçdi. Əvvəlcə Birləşmiş Krallıqda aşkar edilmiş BSE, digər mal-qara üçün yemə mal-qaranın sinir toxumasının daxil edilməsi təcrübəsi ilə mal-qaralar arasında yayılmışdır. Kuru və BSE olan şəxslərdə motor nəzarətinin itirilməsi simptomları və quru ilə idarə olunmayan gülüşlər, sonra isə ölüm kimi qeyri-adi davranışlar müşahidə olunur. Kuru, əhalini ritualist yamyamlıqdan əl çəkməyə təhrik edərək nəzarət altına alındı.

Digər tərəfdən, BFB-nin əvvəlcə yalnız mal-qaraya təsir etdiyi düşünülürdü. Xəstəlikdən ölən heyvanların beyində beyin toxumasının süngərə bənzəməsinə səbəb olan zədələnmələr və ya & ldquoholes & rdquo olduğu göstərildi. Lakin sonradan epidemiya zamanı məlum oldu ki, insanlarda Kreutzfeldt-Yakob xəstəliyi (CJD) variantı kimi tanınan oxşar ensefalopatiya BSE olan heyvanların mal əti yeməkdən əldə edilə bilər ki, bu da müxtəlif ölkələr tərəfindən Britaniya mal ətinin idxalına qadağaların yaranmasına səbəb olur. İngilis mal əti sənayesinə əhəmiyyətli iqtisadi ziyan vurur (Şəkil ( PageIndex <1> )). BSE hələ də müxtəlif sahələrdə mövcuddur və nadir bir xəstəlik olmasına baxmayaraq, CJD əldə edən şəxslərin müalicəsi çətindir. Xəstəlik insandan insana qan yolu ilə keçə bilər, buna görə də bir çox ölkələr BSE ilə əlaqəli bölgələrdən qan donorluğunu qadağan edib.

Kuru və BSE kimi süngər formalı ensefalopatiyaların səbəbi, PrP (prion zülalı) adlanan normal hüceyrə zülalının yoluxucu struktur variantıdır. Prion hissəciyini təşkil edən bu variantdır. PrP iki formada mövcuddur, zülalın normal forması olan PrP c və yoluxucu forma olan PrP sc. Vücuda daxil edildikdən sonra prionun tərkibindəki PrP sc PrP c -yə bağlanır və onu PrP sc -ə çevirir. Bu, toplanan PrP sc zülalının eksponent olaraq artmasına gətirib çıxarır. PrP sc anormal şəkildə bükülür və nəticədə yaranan konformasiya (forma) yoluxmuş mal-qaranın beynində görünən zədələrə birbaşa cavabdehdir. Beləliklə, elm adamları arasında bəzi mənfi cəhətlər olmasa da, prion, ötürülməsi DNT və ya RNT-dən ibarət genlərdən asılı olmayan ilk yoluxucu agentin tamamilə yeni bir forması kimi görünür.

Şəkil ( PageIndex <1> ): (a) Endogen normal prion zülalı (PrP c), proteinin bu variant forması ilə qarşılaşdıqda xəstəliyə səbəb olan forma (PrP sc) çevrilir. PrP sc beyin toxumasında spontan olaraq yarana bilər, xüsusən də zülalın mutant forması varsa və ya qidada istehlak edilən səhv qatlanmış prionların beyin toxumasına yayılması ilə baş verə bilər. (b) İşıq mikroskopu ilə görüntülənən bu prion ilə yoluxmuş beyin toxuması, ona süngər toxuması verən, ötürülən spongiform ensefalopatiyalara xas olan vakuolları göstərir. (kredit b: Dr. Al Jenny tərəfindən işin dəyişdirilməsi, Matt Russellin USDA APHIS miqyaslı bar məlumatları)


Burada mən bioloji cəmiyyətin mənim fərziyyəmə necə reaksiya verdiyini və alimlərin onun inandırıcılığını yoxlamaq üçün hansı vasitələrlə təklif etdiklərini bildirirəm.

Hipotezim bioloji ədəbiyyatda çox az və ya heç bir şərh olmadan tez-tez qeyd olunsa da, ilk dəfə 1994-cü ildə Cheles-Flores tərəfindən tənqidlə araşdırıldı [12], "Viroidlərin təfsir oluna biləcəyi Diener hipotezinə qarşı bir çətinlik qaldırıla biləcəyini söylədi. RNT dünyasının molekulyar fosilləri olaraq "viroidlərinin yalnız ilk görünüşü Kretase dövründə olan angiospermlərdə olduğu bilinir. Müəllif siyanobakteriyalara əsaslanan sxem təqdim etdi ki, bu da “bitki patoloqlarının geniş əlavə işindən” sonra uğurlu olarsa, “RNT dünyasının qalıqlarının qorunub saxlanmasındakı əhəmiyyətini aradan qaldıracaq. angiospermlər” və beləliklə göstərir ki, “viroidlər Yerdəki həyatın böyük bir hissəsində mövcud ola bilərdi”.

1994-cü ildə ikinci bir məqalədə [13] Chela-Flores bu fikirləri genişləndirdi, lakin yenə də sual verdi ki, angiospermlərin ilk görünüşünü ayıran geniş zaman aralığını əhatə edən erkən replikatorların mümkün təkamül yolunu nəzərdə tutmağın mümkün olub-olmaması. Mezozoy erasında (Aşağı Kretase), RNA dünyasının meydana gələ biləcəyi ehtimal olunan alt dövrlərdən, yəni Hadean/Erkən Arxey. Müəllif "üfüqi gen köçürmə yolu ilə, həm də quru bitkilərin prekursor hüceyrələrində bir sıra simbiozlar vasitəsilə, RNT plazmidləri və digər ehtimal olunan DNT-dən asılı olmayan RNT replikatorları ilə əlaqəli replikazların genlərinin şaquli olaraq köçürüldüyünü, nəticədə angiospermlərə xas olur. Göründüyü kimi, Cheles-Flores-dən başqa heç bir hesabat ortaya çıxmadı, təklif olunan təcrübi işlər yerinə yetirilmədi və ya müvəffəqiyyətli olmadı.

1998 -ci ildə Jeffares. və s. [14] müəlliflərin inandırıcı parametrlər hesab etdiklərinə əsaslanaraq hesabladıqları nəzəri bir araşdırmanın nəticələrini bildirdi - bir çox fərdi, mövcud RNT -dən hansının RNA Dünyasının qalıqları ola biləcəyini və ehtimal ki, son zamanlarda ortaya çıxdığını. Müəlliflər mənim 1989 -cu il hipotezimi (1993 -cü il kitab fəslində [15] təsvir edildiyi kimi) göstərsələr də, bunu və ya əsərləri ilə əlaqəsini müzakirə etmirlər.

Güclü bir tendensiya olan RNT --- & gt RNP --- & gt protein, Jeffares et al. reliktlər üçün müasir orqanizmlərdə RNT-nin filogenetik paylanmasını araşdırdı və bununla da RNT dünyasında mürəkkəblik üçün bir model hazırladı. Namizədlər, ən azı bir kriteriyasına uyğun gələn RNT idi: "Katalitik, hər yerdə (və ya ən azından eukaryotik soy daxilində qorunub saxlanılır ...) və ya maddələr mübadiləsinin bəzi aspektlərində mərkəzi".

Ən əsası, hazırkı qiymətləndirmə kontekstində, Jeffares və başqalarının viroidlərin, bitki peyk RNT-lərinin və “çəkic başlarının” həqiqətən də RNT dünyasının qədim qalıqları olduğu qənaəti var. Lakin bu nəticənin hansı parametrlərə əsaslandığı bəlli deyil. Viroidlər, "Müasir hüceyrələrdə RNT funksiyaları" başlıqlı 2 -ci cədvəlin altındakı qarışıq şəkildə ("çəkic başları" ilə birlikdə) "Function" rubrikasının altında "Müxtəlif" olaraq, "Dağıtım" rubrikasının altında "Bitki peyki" olaraq verilmişdir. RNT” və “RNT dünyasında?” rubrikası altında. "RNT dünyasında (mətnə ​​baxın)" kimi, lakin bir dipnotdakı bu istinad işıqlandırıcı deyil.

Müəlliflərin parametrlərinə görə, bir çox, hətta çox olmasa da, mövcud RNT-lər (və ya onların prekursorları) üç əsas hüceyrə RNT-nin prekursorları da daxil olmaqla, RNT aləmində artıq mövcud idi: rRNT, mRNT və tRNA.

Jeffares və başqalarının qalıqlar üçün seçdiyi meyarlarla 1989 -cu il nəşrimdə seçilənlər arasında bir fərq qoyulmalıdır. Halbuki Jeffares və başqaları. üçün öz “modelini hazırladı final RNA Dünyasının mürəkkəbliyi " - tərcümə və zülalların təkamülündən bir qədər əvvəl - belə idi faktiki Jeffares və başqalarının düşündüyündən daha az qonaqpərvər bir prebiyotik "şorbada" yaşamaq üçün onlara uyğun olduğunu düşündüyüm 1989 -cu ildə sadalanan viroidlərin xüsusiyyətləri, yəni RNA Dünyasında daha erkən bir mərhələ üçün.

Buna görə də, əgər düzgün olsaydı, Jeffares və digərlərinin nəticələri təkcə relikt fərziyyəsinə uyğun gəlməyəcək, həm də viroidlərin (və ya onların prekursorlarının) güman ki, inkişaf edə biləcəyi RNT Dünyasının mərhələsini daha dəqiq müəyyənləşdirəcək. Bununla birlikdə, Jeffares və başqalarının parametr seçimi zərurətdən asılı olaraq subyektivdir və hər hansı bir əvəzetmə, ehtimal ki, nəticəni dəyişdirəcəkdir. Qədim bir RNT Dünyasının mövcudluğunu nəzərə alsaq belə, DNT və ya zülallar olmadan hüceyrə həyatın necə təkamül edə biləcəyini anlamaqda problemlər var. Əsas problemlərdən biri, eyni növ RNT molekulunun eyni vaxtda həm məlumat daşıyıcısı, həm də biokatalizator olaraq necə xidmət edə biləcəyi ilə əlaqədardır ki, bu da xüsusiyyətlərin birləşməsini tələb edir: yaxşı "şablonlaşdırma" qabiliyyəti (replikasiya üçün) və sabit qatlama ( ribozimlər üçün). Bu, bir paradoks yaradır, çünki yaxşı bükülmüş ardıcıllıqlar kopyalamaq üçün zəif şablonlardır, lakin zəif qatlanmış ardıcıllıqların yaxşı ribozim olması ehtimalı azdır [16].

2013-cü ildə İvica et al. [16] RNA-da G: U yellənmə cütlüyünə əsaslanan bu dilemmanın aradan qaldırılması üçün yeni bir strategiya təsvir etdi: Watson-Crick əsas cütlərindən fərqli olaraq, yellənən cütlər, ardıcıllıqlarının qatlanmış quruluşunun enerjili sabitliyinə çox qatqı təmin edir, ancaq cüzi, varsa, qatlanmış tərs tamamlayıcının sabitliyinə. Buna görə də RNT Dünyasındakı ardıcıllıqlar ribozimin sabit qatlanmasını strukturlaşdırılmamış, əks-tamamlayıcı genomla birləşdirə bilər ki, bu da zəncirlər arasında “əmək bölgüsü” ilə nəticələnir.

Tədqiqatçılar bu strategiyanı RNT ardıcıllığının (40 viroid ardıcıllığı da daxil olmaqla) hesablama simulyasiyalarından və "enzimatik olmayan, şablon yönümlü, RNT primer uzantılarını ehtiva edən" erkən replikasiyanın eksperimental modelləri kimi qatlanaraq nümayiş etdirdilər. Tədqiqatçılar "maraqlıdır ki, viroid RNT ardıcıllığı... G: U cütləşməsi səbəbindən yoluxucu (+) və şablon (-) zəncirləri arasında qatlanan enerjidə əhəmiyyətli asimmetriya nümayiş etdirir və bu strategiyanın hətta replikatorlar tərəfindən də istifadə oluna biləcəyini göstərir. indiki dünya "və RNA dünyasında olduğu kimi. Əgər belədirsə, viroid tərəfindən təklif olunan bu proses, kompüter simulyasiyasından kənarda-faktiki RNT molekulları ilə sınaqdan keçirilərək yerinə yetirilməlidir.

Həmçinin 2013 -cü ildə Ma et al. [17] 1989 -cu ildə yazdığım məqaləyə istinad etdi və "viroidlərin xüsusiyyətlərindən ilhamlanaraq" - xüsusiyyətlərini riyazi simulyasiyalarda öyrəndi. Ma və başqaları. viroidlərin məlum strukturunun, “onların dairəviliyi və kiçik, öz-özünə birləşən ribozimləri (məsələn, çəkic başı ribozimləri) onların replikasiya və sabitlikdəki problemlərin öhdəsindən gəlməkdə kömək edə biləcəyini” müəyyən etməkdə xüsusilə maraqlı idilər. Onların araşdırması "bir RNT xromosomunun dairəvi bir sistem halında sistemdə yayıla biləcəyini və onun xətti" transkriptlərinin "genlər arasındakı yerlərdə asanlıqla qırıldığını, xromosomun genetik material və ribozim kimi işlədiyini göstərdi. "kodlaşdırılmış" funksional molekullar kimi xidmət edir. " Ma və başqaları. Bu nəticəyə gəldik ki, dairəvilik və öz-özünə parçalanma xromosomun yayılması üçün vacibdir”. Müəlliflər "RNT dünyasında, dairəvi və özünü parçalamaq, bir xromosomun (əlaqəli genlərlə) meydana gəlməsi üçün dərhal çətinliklərin öhdəsindən gəlmək üçün bir strategiya olaraq qəbul edilmiş ola bilər." Ma et al. viroidlərin mümkün qədim təbiəti üçün əhəmiyyətli dəlillər təqdim edən görünürdü, nəticələr riyazi simulyasiyaların real dünya təkamül vəziyyətləri üçün bilinməyən əhəmiyyəti ilə şübhə altına alınır.

Forterre inqilabi təklifi [18], biosferi orqanizmlərin əsas xüsusiyyətlərinə görə iki hissəyə bölməkdir: kapsid kodlayan orqanizmlər (yəni viruslar) və ribozomu kodlayan hüceyrə orqanizmləri. Müəllifin təklifi mənim 1989-cu il fərziyyələrimlə uyğundur, istisna olmaqla, viroidlər və digər subviral agentlər heç bir hissəyə aid deyil, lakin kapsidsiz, hüceyrəli olmayan həyat formalarından ibarət yeni, üçüncü hissəyə uyğunlaşdırılmalıdır.

Teorik tədqiqatlar [19] "eqoist replikonların (genetik parazitlərin) istər -istəməz kifayət qədər mürəkkəb inkişaf edən replikatorlar ansamblında meydana çıxdığını" göstərir. Həqiqətən, genetik parazitlər həqiqətən hər yerdə var görünür: belə elementlərin bəziləri, görünür, bütün hüceyrə həyat formaları və replikator sistemlərinin təkamülünün riyazi modelləri ilə əlaqələndirilir - həyatın tarixində ilk mərhələlərin yenidən qurulmasına yönəldilir - həmişə ev sahiblərinə bölünməni aşkar edir. və parazitlər [19]. Buna görə də təəccüblü deyil ki, viroidlər, RNT dünyasının sağ qalanları kimi qəbul edilsələr, öz-özünə çoxalmayacaqlar, lakin viruslar kimi, onların (muxtar) təkrarlanması üçün ana fermentlərdən asılı olacaqlar.

Koonin və Dolja [20] Forterre modelinə uyğun olaraq virus-dünya təkamülü paradiqması irəli sürdükləri "fərqli replikasiya-ifadə strategiyaları və kapsidsiz genetik elementləri olan tipik viruslar arasındakı təkamül əlaqələrini" araşdırdılar. Müəlliflər "ev sahibi-parazit silah yarışlarının həyatın bütün təkamülündə əsas formalaşdırıcı faktor olduğunu" və "ən sadə genomik parazitlərin heç bir zülal kodlamayan və əsasən zülallardan ibarət olan kiçik RNT molekulları ola biləcəyini ifadə etdilər. cis replikasiya üçün siqnallar.” Koonin və Dolja [20], "replikasiya və virion əmələ gəlməsi üçün lazım olan bir zülalı kodlayan bir viroidin törəməsi kimi görünən və kapid zülalından ibarət hissəciklərə çevrilən hepatit delta virusunun (HDV) xüsusiyyətlərini də təsvir etdilər. köməkçi Hepatit B virusu” və “çox güman ki, HDV hələ naməlum mənbədən zülal kodlayan geni əldə edərək və köməkçi virusun kapsid zülalından istifadə etməyə uyğunlaşaraq viroidə bənzər əcdaddan təkamül edib”.

Koonin və Dolja [21] bütün virus qruplarının əlamətdar, hərtərəfli təhlilindən belə nəticəyə gəldilər ki, “müasir orqanizmlərin parazitləri arasında bitkilərin bir çox xəstəliklərinə səbəb olan viroidlər və bitki RNT viruslarının peykləri ehtimal olunan ilkin parazitlərə çox oxşarlıq nümayiş etdirir. ” Bununla belə, "indiyə qədər viroidlərin yalnız bitkilərdə müəyyən edildiyini nəzərə alaraq", müəlliflər "viroidlərin ilkin parazitlərin birbaşa nəsilləri olması ehtimalı azdır" hesab edirdilər. Lakin sonra, müəlliflər bir daha qeyd etdilər: "Bununla belə, viroidlər qədim RNT dünyasından eqoist elementlərin əsas xüsusiyyətlərini təkrarlayırlar" - beləliklə, daxili ziddiyyətə gətirib çıxarır ki, bir meyara (molekulyar xüsusiyyətlərə görə) viroidlər "çarpıcı şəkildə". ibtidai RNT -lərin törəmələri kimi görünürlər, halbuki başqa bir meyarla (görünən təkamül yaşı) onlar açıq şəkildə deyillər. Hansı doğrudur?


Viruslar, Viroidlər və Prionlar

David P. Clark,. Mişel R. McGhee, Molekulyar Biologiya (Üçüncü Nəşr), 2019

7.2 Viroidlər Yoluxucu RNT-nin Çılpaq Molekullarıdır

Viroidlər, zülal örtüyü kimi heç bir qoruyucu təbəqəsi olmayan yalnız çılpaq RNT-dən ibarət olan yoluxucu agentlərdir. Viroidlər bitkilərə yoluxur (lakin başqa həyat formaları yoxdur) və ev sahibi hüceyrə hesabına çoxalır. Viroid genomları, yalnız 250-400 əsas uzunluğunda olan kiçik bir tək telli RNT dairələridir. Məsələn, hindistan cevizi cadang-kadang viroidində yalnız 246 RNT bazası var (Şəkil 24.34).

Şəkil 24.34. Hindistancevizi Cadang-Cadang Viroid, Variant CCCVd.1

Kokos kadang-kadanq viroidinin tam ardıcıllığı (246 əsas).

Viroidlərin qoruyucu örtüyü yoxdur, sadəcə tək zəncirli RNT-dir.

Viroid RNT tək zəncirli olsa da, çubuq kimi bir quruluş yaratmaq üçün dairənin əks yarılarında əsaslar arasında əsas cütləşməsi baş verir (şək. 24.35). Viroidlərin zülal qabığı olmadığı üçün onların əlavə zülalları yoxdur və əsl virus kimi sağlam hüceyrələri tanıyıb nüfuz edə bilmirlər. Viroidlər bitki hüceyrəsinə yalnız onu əhatə edən membran artıq zədələndikdə daxil ola bilər. Onlar tez-tez həşəratların bitki toxumasına vurduğu zərərdən istifadə edirlər. İçəri girdikdən sonra viroidlər bir bitki hüceyrəsindən digərinə hüceyrə qovşaqları vasitəsilə keçə bilər.

Şəkil 24.35. Viroid RNT çubuq kimi bir quruluş meydana gətirir

Viroidlər, artıq zədələnmiş bir bitki hüceyrəsinə nüfuz edə bilən çılpaq RNT parçalarıdır. Viroid, tamamlayıcı baza cütləşməsi səbəbiylə qeyri-adi bir quruluşa malik olan tək telli dairəvi RNT parçasıdır. Bəziləri sadə çubuq kimi bir quruluş meydana gətirir, digər viroidlər isə mürəkkəb dallı bir quruluşa malikdir.

Virusların hamısı virus genomunun replikasiyası üçün lazım olan ən azı bir zülalı kodlaşdırır. Bununla belə, viroid RNT-də zülalları kodlayan heç bir gen yoxdur, o, sadəcə ev sahibi mexanizm tərəfindən öz replikasiyası üçün siqnallar daşıyır. Viroid heç bir protein fermentini kodlamasa da, viroid RNT özü kimi çıxış edir ribozim yəni RNT bir enzimatik reaksiyanı kataliz edir. Viroidin hər hansı genə malik olub-olmaması, ribozim aktivliyinə malik olan RNT ardıcıllığını gen kimi saymağımızdan asılıdır.

Viroidlərin protein kodlayan genləri yoxdur, ancaq viroid RNT -nin özü ribozim rolunu oynayır.

Viroidlər yuvarlanan dairə mexanizmi ilə təkrarlanır (Şəkil 24.36). Viroidlərin öz ribozim aktivliyi, replikasiya zamanı yaranan multimerik RNT-nin özünü parçalamaq üçün istifadə olunur. Host fermentləri bütün digər funksiyaları təmin edir. Birincisi, ev sahibi RNT polimeraz, multimerik mənfi bir ip yaratmaq üçün dairəvi artı ipi kopyalayır. Viroid ribozim tərəfindən bu sahənin spesifik olaraq bölünməsi, bir ev sahibi RNT ligaz tərəfindən dairəvi halına gələn monomerlər verir. Mənfi zəncirli dairələr RNT polimeraza tərəfindən yuvarlanan dairələrin təkrarlanmasının ikinci raundu üçün şablonlardır. Yaranan multimerik artı zəncir monomerlər yaratmaq üçün ribozimin parçalanmasına məruz qalır. Bunlar nəsil viroidləri (dairəvi, pozitiv tək telli RNT) istehsal etmək üçün dairəvi haldadır.

Şəkil 24.36. Viroidlər Dairəvi Mexanizmlə Təkrarlanır

İki dövrə yuvarlanan dairə təkrarlanması viroidlər tərəfindən özlərini təkrarlamaq üçün istifadə olunur. Bitki hüceyrəsinə daxil olduqdan sonra, dairəvi, pozitiv tək telli RNT, mənfi bir ip yaratmaq üçün bitki RNA polimerazını istifadə edir. Polimeraza, yuvarlanan dairə mexanizmindən istifadə edərək birdən çox nüsxə çıxarmağa davam edir. Xətti, mənfi tək telli RNT, özünü dairəvi halına gətirən genom ölçülü vahidlərə bölmək üçün öz katalitik fəaliyyətindən istifadə edir. Dairəvi, mənfi tək telli RNT, daha sonra xətti artı ipin birdən çox nüsxəsini çıxarmaq üçün yuvarlanan dairənin təkrarlanmasından və özünü parçalamaqdan keçir. Nəhayət, bunlar yoluxucu dairəvi, pozitiv tək telli RNT forması vermək üçün dairəvi formaya salınır.

Viroidlərin çoxu bitki hüceyrə nüvəsində çoxalır və RNT sintezi üçün RNA polimeraz II -yə güvənirlər. Daha kiçik bir qrup viroidlər (məsələn, xrizantema xlorotik mottle viroid) qabarıqlı çubuqdan daha çox yüksək budaqlanmış bir quruluşa malikdir və xloroplastda təkrarlanır.

Bəzi viroidlər sahib olduqları bitkilərdə aşkar edilə bilən simptomlara səbəb olmur, digərləri isə böyük zərər verir. Viroidlərin bitkilərə necə zərər verməsi hələ də sirr olaraq qalır. Bununla birlikdə, viroid və/və ya onun təkrarlanan ara məhsullarının RNT müdaxiləsini tetiklediği görünür (bax Fəsil 20: Genom Müdafiəsi). Bu, genləri tənzimləmək üçün bitki hüceyrələri tərəfindən geniş istifadə olunan mikroRNT-lərlə eyni ölçüdə qısa tək zəncirli RNT molekullarının (vsRNA-viroid qısa RNT kimi tanınır) istehsalı ilə nəticələnir (Şəkil 24.37). Bu, çoxlu bitki genlərinin ifadəsini azaldır, buna görə də xəstəliyə səbəb olur.

Şəkil 24.37. Viroidlər vsRNA yaradaraq xəstəliyə səbəb olurlar

Dicer və ya Drosha nukleazları tərəfindən prekursor mikroRNT-nin (pre-miRNA) kəsilməsi kiçik tənzimləyici RNT-ləri - miRNA-nı buraxır. Eyni nukleazalar tərəfindən viroid RNT -nin kəsilməsi kiçik RNT molekullarını buraxır - vsRNA. Bunlar miRNT-nin hərəkətini təqlid edir. RISC kompleksi, həm vsRNA -ya, həm də miRNA -ya hədəf peyğəmbər RNT -lərini tamamlayan ardıcıllıqla bağlanmağa kömək edir. Bu, mRNT-nin ifadəsini dəyişdirir. Viroid vəziyyətində ifadə anormaldır və xəstəlik nəticələnir.

Viroidlər RNT müdaxiləsini tetikleyerek bitki xəstəliklərinə səbəb olur.


Viroidlər: mənşəyi, mənası və təkrarlanması | Mikrobiologiya

Bu yazıda bunları müzakirə edəcəyik:- 1. Viroidin mənşəyi 2. Viroidlərin mənası 3. Viroid Genomu 4. Replikasiya.

Viroidin mənşəyi:

İndiyə qədər viroidlərin mənşəyinə dəstək verə biləcək kifayət qədər məlumat yoxdur.

Viroidlərin mənşəyi ilə bağlı bəzi fərziyyələr bunlardır:

(a) Viroidlərin ibtidai viruslar olduğu və hüceyrə RNT-lərindən əmələ gəldiyi ehtimal edilir. Bu fikir Watson (1987) tərəfindən vurğulanmışdır. Sağlam bitkilərin əksəriyyətində RNT şablonu üzərində RNT sintezi baş verməlidir. Viroidlər bu RNT-dən yaranmış olardılar, çünki onlar öz replikasiyasından öz ev sahiblərinin biosintetik mexanizmlərini induksiya etmirdilər.

(b) tRNA və 5S RNT istisna olmaqla, bir neçə aşağı molekulyar çəkili RNT -nin TMV ilə yoluxmuş tütün yarpaqları, QB fajı ilə yoluxmuş E. coli, onkogen RNT virusları və s.

Viroidlərin, sonradan avtonom olaraq təkrarlanan yoluxucu varlıqlar kimi uyğunlaşdırılan, aşağı molekulyar çəkili RNT -lərdən qaynaqlandığı güman edilir. Bu səbəbdən viroidlər, dejenerativ virus varlıqları olduğuna dair sübutlar verir.

(c) Ökaryotlarda tökülən genlərin və RNT -nin birləşməsinin kəşf edilməsi ilə viroidlərin bir -birindən ayrılmış intronların sirkulyasiyasından əmələ gəldiyi irəli sürüldü. Əgər belə kəsilmiş ardıcıllıqlar geniş molekulyar baza cütləşməsini (viroidlər kimi) təqib edərsə və dairəvi halına gəlsələr, qurula və deqradasiyadan xilas ola bilərlər. Əgər belə intronlar müvafiq tanınma ardıcıllığını pozarsa, onlar RNT polimeraza kimi fəaliyyət göstərə bilən ana fermentlər tərəfindən transkripsiya edilə bilər və beləliklə, ana hüceyrənin idarəetmə mexanizmindən qaça bilər.

Viroidlərin mənası:

Merilenddəki Kənd Təsərrüfatı Araşdırma Xidmətində bir bitki patoloqu olan Diener (1971), ilk dəfə bu xəstəliklərə səbəb olan agenti ‘viroid ’ adlandırdı.

Viroidlər kiçikdir (uzunluğu 200-400 nukleotiddir), çubuqvari ikinci dərəcəli quruluşa malik dairəvi RNT molekulları, kapsid və ya zərfləri olmayan, bəzi bitki xəstəlikləri ilə əlaqələndirilir. Onların replikasiya strategiyası viruslarınkinə bənzəyir, çünki onlar həm də məcburi hüceyrədaxili parazitlərdir.

Viroidlər aşağıdakı kimi iki ailəyə təsnif edilir:

a. Pospiviroidae ailəsi:

i. Cins Pospiviroid: növ növləri: Kartof mili yumru viroid

ii. Cins Hostuviroid tipli növlər: Hop stunt viroid

iii. Cins Cocadviroid: növ növ: Hindistancevizi cadangcadang viroid

iv. Cins Apscaviroid tipli növlər: Alma çapıq dərisi viroidi

v. Cins Coleviroid: növ növləri: Co/ens blumei viroid

b. Avsunviroidae Ailəsi:

i. Cins Avsunviroid növü: Avokado günəş ləkəsi viroidi

ii. Cins Pelamoviroid: növlər: Şaftalı gizli mozaik viroid

Şəkil 16.22 Viroidlər, virusoidlər və peyklər arasındakı filogenetik əlaqələri göstərir.

Yuxarıda təsvir edilən təsnifat mərkəzi qorunan bölgənin (CCR) təhlilində istifadə olunur. Avsunviroidae üzvlərinin CCR bölgəsi yoxdur, Pospiviroidae isə CCR bölgəsinə sahibdir. 1970-ci illərə qədər viruslar ən kiçik yoluxucu agent hesab olunurdu.

Viroidlərin kəşfi sübut etdi ki, təbiətdə virusdan kiçik olan yoluxucu varlıqlar var. İlk dəfə olaraq T.O. Diener və W.B. Raymer (1967) kartofda xəstəliyə səbəb olan kartof mil yumru viroidlərini (PSTV) kəşf etdi.

Bu xəstəlik milyonlarla dollar itki ilə nəticələndi. Bundan başqa, Diener (1971) kartof mil kök yumru xəstəliyi üçün məsul yoluxucu agent yeni yaradılmış xassələri əsasında viroids anlayışı qabaqcıl (Şəkil. 16.23.).

Xüsusiyyətləri ən azı beş vacib xüsusiyyətə görə ənənəvi viruslardan fərqlənir:

(i) Patogen in vivo olaraq RNT -də bir kapsül halında mövcuddur,

(ii) Virion kimi hissəciklər yoluxmuş toxumalarda aşkar edilmir,

(iii) Yoluxucu RNT aşağı molekulyar çəkiyə malikdir,

(iv) Kiçik ölçüsünə baxmayaraq, yoluxucu RNT həssas hüceyrələrdə avtonom şəkildə təkrarlanır, yəni heç bir köməkçi virus tələb olunmur və

(v) Yoluxucu RNT yalnız bir molekulyar növdən ibarətdir.

(vi) Host diapazonu: Viroidlərə həssas olan digər bitkilər kartof, sitrus, xiyar və xrizantema, şerbetçiotu, stunt, pomidor banchy top və s.

PSTV-nin aparıcı diapazonu Solanaceae və Compositae üzvləridir. Son zamanlarda Hindistanda Himachal Pradeşdəki kartof və yabanı solanumların Kufri, Chandramukhi, Kufri Jyoti növlərində yumşaq PSTV suşları müşahidə edildi, lakin bunlar ABŞ, Kanada, SSRİ və Çin kimi ölkələrlə müqayisədə Hindistanda iqtisadi cəhətdən əhəmiyyətli deyil. Semptomlar sortlara, ştamlara və infeksiya yaşına görə dəyişir.

Kök və petiole digər hissələrə nisbətən daha kəskin olur. Xəstə kök yumruları uzanır, yəni çoxlu gözləri və ağır qaşları olan uclu uclarla. Viroidlər yoluxucu olur və əsasən mexaniki zədələnmə/təmas yolu ilə yayılır, həm də yoluxmuş bitkilərin polen və həqiqi toxumları vasitəsilə yayılır. Mübarizə tədbirləri xəstəlikdən azad toxumların istifadəsi, kartof kök yumrularının erkən kəsilməsi və kəsilməsinin qarşısını almaqdır.

Viroid genomu:

Viroidlər aşağı molekulyar çəkili nuklein turşusudur (1.1-1.3 × 10 5 Da). Onlar heç bir protein kodlaşdırmayan yeganə məlum patogenlərdir. Zülal örtüyü olmayan viruslardan fərqlənirlər. PSTV -nin yoluxmuş hüceyrələrin nüvəsində olduğu, digər kartof subcellular orqanoidlərində olmadığı aşkar edilmişdir. Hər hüceyrədə təxminən 200-10.000 nüsxə PSTV tapılır.

Bunlar ümumiyyətlə dairəvi halına gələn və təxminən 250-370 nukleotiddən ibarət olan çılpaq RNT zənciri olaraq qalan RNA molekulunun kiçik bir hissəsidir. Genlərdə protein sintezi üçün başlanğıc kodonu (AUG) yoxdur.

Əsasən nukleotidlər cütləşir və nəticədə molekulyar tamamlayıcı bölgələrin olması səbəbindən dsRNA molekulu meydana gəlir. Beləliklə, çubuqlar kimi görünür. DsRNA qapalı, üç ölçülü bir quruluşa malikdir (Şəkil 16.24).

Qapalı tək qapalı dairə, geniş intrastrand baza cütləşməsinə və kəsişməmiş cütləşdirilmiş döngələrə malikdir. Viroidlərin beş sahəsi var. Viroidlərin patogenliyindəki dəyişikliklərin əksəriyyəti patogenlik sahəsinin (P) və sol terminal domeninin (TL) dəyişməsindən qaynaqlanır.

Digər sahələr mərkəzi qorunan bölgə (CCR), dəyişən domenlər (V) və sərt terminal sahəsidir (TR). Qatlanmış quruluş onu hüceyrə fermentlərinin hücumundan qoruyur. RNT, intronlar kimi heç bir zülala kod yazmır.

PSTV yalnız bitkilərlə məhdudlaşır. Lakin onların heyvanlarda olması ilə bağlı qəti bir dəlil yoxdur. Üstəlik, bir neçə heyvan xəstəliyinin viroidlərdən qaynaqlandığı şübhəsi var idi, lakin heç bir xüsusi toxunulmazlıq meydana gəlmədi.

Viroidlərin təkrarlanması:

Viroid genomunun təkrarlanması üçün heç bir inandırıcı dəlil yoxdur. Çox güman ki, nuklein turşusu onun təkrarlanması üçün vacib olan ferment replikazını kodlayır. Ola bilsin ki, Avsunviroidlərin üzvləri xloroplastlarda çoxalır, Pospiviroidlərinki isə nüvə və nüvənin içərisində çoxalır.

Viroidlərin replikasiyası üçün üç ferment lazımdır. RNT polimeraz, RNaz və RNT ligaz. RNT polimeraza 11 DNT-dən mRNT sintezində iştirak edir. Şablon kimi viroid RNT istifadə edərək, bu ferment yuvarlanan dairə mexanizmi ilə yeni RNT sintezini katalizləyir.

Avsunviroid üzvlərində CCR yoxdur və ribozim aktivliyi var. Beləliklə, daha böyük replikasiya aralıqlarından genomların öz-özünə parçalanmasını və bağlanmasını həyata keçirmək üçün katalitik xüsusiyyətlərə malikdirlər. Yəqin ki, avsunviroidlər simmetrik yuvarlanan dairə mexanizmi vasitəsilə təkrarlanır, Pospiviroidlər isə asimmetrik mexanizmdən istifadə edir (Şəkil 16.25).

Buna görə də, viroidin yoluxucu dairəvi (+) RNT zənciri RNT polimeraza II istifadə edərək böyük xətti multimerik mənfi zəncir yaratmaq üçün şablon kimi xidmət edir. Bundan sonra, Pospiviroidlər asimmetrik replikasiya yolu ilə bu uzun xətti molekuldan (+) RNT sintez edir. (+) RNT zolağı, ev sahibinin RNase aktivliyi ilə vahid viroid uzunluqlara bölünür. Sonra bu molekula bağlanaraq dairəvi viroid əmələ gətirir.

Avsunviroid replikasiyasında RNA uzun mənada ribozim aktivliyi ilə özünü parçalayır. RNT-nin sirkulyarizasiyası zamanı mənfi dairə əmələ gəlir. İkinci yuvarlanan dairə hadisəsi uzun xətti müsbət zəncir əmələ gətirir ki, bu da yenidən ribozimin fəaliyyəti ilə parçalanır. Sonra qısa viroid RNT dairəvi quruluş yaratmaq üçün bağlanır.

Genom replikasiyası üçün iki variant var, RNT-dən asılı replikasiya və DNT-dən asılı replikasiya:

(a) RNA directed replication:

According to this scheme, it appears that RNA directed RNA polymerase are present to a limited extent in the normal cell of plant which may synthesize the RNA molecules directed by the RNA.

(b) DNA directed replication:

The viroids are transcribed from a cellular DNA of the host cell complementary to viroid RNA. In the infected cell new DNA may be produced with the infecting viroid RNA which serves as template. This makes the assumption for the presence of reverse transcriptase i.e. RNA directed DNA polymerase. From this the viroid RNAs are synthesized.

Branch and Robertson (1984) have analysed the viroid specific nucleic acids on tomato plants infected by PSTV. They conclude that (i) viroids replicate by direct RNA to RNA copying, (ii) the host cells possibly contain the machinery needed for replication of viroid RNA.


Biologiya 171

Bu bölmənin sonunda siz aşağıdakıları edə biləcəksiniz:

  • Prionları və onların əsas xüsusiyyətlərini təsvir edin
  • Viroidləri və onların infeksiya hədəflərini təyin edin

Prionlar və viroidlər viruslardan daha sadə quruluşa malik olan patogenlərdir (xəstəlik törətmək qabiliyyətinə malik olan agentlər), lakin prionlarda hələ də ölümcül xəstəliklər yarada bilirlər.

Prionlar

Prionlar, zülallı olduqları üçün adlandırılan, nuklein turşuları (nə DNT, nə də RNT) ehtiva etməyən, viruslardan daha kiçik olan yoluxucu hissəciklərdir. Tarixən, nuklein turşularını istifadə etməyən bir yoluxucu agent fikri qeyri-mümkün sayılırdı, lakin Nobel mükafatlı bioloq Stanley Prusinerin qabaqcıl işi, bioloqların çoxunu bu agentlərin həqiqətən də var olduğuna inandırdı.

İnsanlarda kuru və iribuynuzlu mal-qara (ümumiyyətlə “dəli dana xəstəliyi” kimi tanınır) kimi ölümcül neyrodegenerativ xəstəliklərin prionlar tərəfindən ötürüldüyü göstərilmişdir. Xəstəlik, eyni növün üzvləri arasında ət, sinir toxuması və ya daxili orqanların istehlakı ilə yayıldı. Papua Yeni Qvineyada insanlara məxsus olan Kuru, ritualistik yamyamlıq yolu ilə insandan insana keçdi. Əvvəlcə Birləşmiş Krallıqda aşkar edilmiş BSE, digər mal-qara üçün yemə mal-qaranın sinir toxumasının daxil edilməsi təcrübəsi ilə mal-qaralar arasında yayılmışdır. Kuru və BSE olan şəxslərdə motor nəzarətinin itirilməsi simptomları və quru ilə idarə olunmayan gülüşlər, sonra isə ölüm kimi qeyri-adi davranışlar müşahidə olunur. Kuru, əhalini ritualist yamyamlıqdan əl çəkməyə təhrik edərək nəzarət altına alındı.

Digər tərəfdən, BFB-nin əvvəlcə yalnız mal-qaraya təsir etdiyi düşünülürdü. Xəstəlikdən ölən mal -qaranın beyində toxumaların süngərə bənzəməsinə səbəb olan zədələnmələr və ya "deşiklər" olduğu göstərildi. Later on in the outbreak, however, it was shown that a similar encephalopathy in humans, known as variant Creutzfeldt-Jakob disease (CJD), could be acquired from eating beef from animals infected with BSE, sparking bans by various countries on the importation of British beef and causing considerable economic damage to the British beef industry ((Figure)). BSE hələ də müxtəlif sahələrdə mövcuddur və nadir bir xəstəlik olmasına baxmayaraq, CJD əldə edən şəxslərin müalicəsi çətindir. Xəstəlik insandan insana qan yolu ilə keçə bilər, buna görə də bir çox ölkələr BSE ilə əlaqəli bölgələrdən qan donorluğunu qadağan edib.

Kuru və BSE kimi süngər formalı ensefalopatiyaların səbəbi, PrP (prion zülalı) adlanan normal hüceyrə zülalının yoluxucu struktur variantıdır. Prion hissəciyini təşkil edən bu variantdır. PrP iki formada mövcuddur, zülalın normal forması olan PrP c və yoluxucu forma olan PrP sc. Vücuda daxil edildikdən sonra prionun tərkibindəki PrP sc PrP c -yə bağlanır və onu PrP sc -ə çevirir. Bu, toplanan PrP sc zülalının eksponent olaraq artmasına gətirib çıxarır. PrP sc anormal şəkildə bükülür və nəticədə yaranan konformasiya (forma) yoluxmuş mal-qaranın beynində görünən zədələrə birbaşa cavabdehdir. Beləliklə, elm adamları arasında bəzi mənfi cəhətlər olmasa da, prion, ötürülməsi DNT və ya RNT-dən ibarət genlərdən asılı olmayan ilk yoluxucu agentin tamamilə yeni bir forması kimi görünür.


Viroidlər

Viroids are plant pathogens: small, single-stranded, circular RNA particles that are much simpler than a virus. Kapsid və ya xarici zərfləri yoxdur, ancaq viruslar kimi yalnız bir ana hüceyrədə çoxala bilər. Bununla belə, viroidlər heç bir zülal istehsal etmir və yalnız tək, xüsusi bir RNT molekulu istehsal edirlər. Viroidlərin yaratdığı insan xəstəlikləri hələ müəyyən edilməmişdir.

Viroids are known to infect plants ((Figure)) and are responsible for crop failures and the loss of millions of dollars in agricultural revenue each year. Yoluxduqları bitkilərdən bəzilərinə kartof, xiyar, pomidor, xrizantema, avokado və hindistan cevizi xurma daxildir.


Virologist
Virology is the study of viruses, and a virologist is an individual trained in this discipline. Training in virology can lead to many different career paths. Virologists are actively involved in academic research and teaching in colleges and medical schools. Some virologists treat patients or are involved in the generation and production of vaccines. They might participate in epidemiologic studies ((Figure)) or become science writers, to name just a few possible careers.


If you think you may be interested in a career in virology, find a mentor in the field. Many large medical centers have departments of virology, and smaller hospitals usually have virology labs within their microbiology departments. Volunteer in a virology lab for a semester or work in one over the summer. Discussing the profession and getting a first-hand look at the work will help you decide whether a career in virology is right for you. The American Society of Virology’s website is a good resource for information regarding training and careers in virology.

Bölmə Xülasəsi

Prionlar zülaldan ibarət olan, lakin DNT və ya RNT-dən ibarət olan infeksion agentlərdir və görünüşlərini təkrarlayaraq və toxumalarda toplanaraq ölümcül təsirlərini yaradırlar. Onların dəli inək xəstəliyi və Creutzfeldt-Jakob xəstəliyi də daxil olmaqla bir neçə mütərəqqi beyin xəstəliyinə qatqı təmin etdiyi düşünülür. Viroidlər bitkiləri yoluxduran tək zəncirli RNT patogenləridir. Onların iştirakı kənd təsərrüfatı sənayesinə ciddi təsir göstərə bilər.

Pulsuz Cavab

Prions are responsible for variant Creutzfeldt-Jakob Disease, which has resulted in over 100 human deaths in Great Britain during the last 10 years. How do humans contract this disease?

This prion-based disease is transmitted through human consumption of infected meat.

How are viroids like viruses?

They both replicate in a cell, and they both contain nucleic acid.

A botanist notices that a tomato plant looks diseased. How could the botanist confirm that the agent causing disease is a viroid, and not a virus?

The botanist would need to isolate any foreign nucleic acids from infected plant cells, and confirm that an RNA molecule is the etiological agent of disease. The botanist would then need to demonstrate that the RNA can infect plant cells without a capsid, and that the RNA replicates, but is not translated to produce proteins.

Lüğət


What are Viroids?

Viroid is an infectious single-stranded circular RNA particle. The first viroid identified was Potato Spindle Tuber Viroid (PsTVd). Up to now, thirty-three species of viroids have been identified. Viroids do not contain a protein capsid or envelope. They only contain RNA molecules. Since viroids are RNA particles, the ribonucleases can digest the viroids. The size of the viroid is smaller than a typical virus particle. Moreover, viroids need a host cell for reproduction. During reproduction, they produce only single-stranded RNA molecules.

Figure 02: Viroid Infection

Viroids do not cause human or animal diseases. They infect higher plants, causing diseases such as potato spindle tuber disease, chrysanthemum stunt disease, etc. These infectious RNA particles are responsible for crop failures and the loss of millions of money in agriculture annually. Potato, cucumber, tomato, chrysanthemums, avocado and coconut palms fall victim to viroid infections frequently. Viroid infections transmit by cross-contamination followed by mechanical damage of the plant. Some viroid infections are transmitted by aphids and leaf to leaf contact.


What are Viroids?

A viroid is an infectious RNA particle formed from a single-stranded circular RNA. Viroids were first discovered and named by the plant pathologist Theodor O. Diener in 1971. The first viroid identified was Potato Spindle Tuber Viroid (PsTVd) and thirty-three species of viroids have been identified up to now. Viroids do not contain a protein capsid or an envelope. They are made up of only RNA molecules. Since viroids are RNA particles, they can be digested by ribonucleases. But unlike prions, viroids cannot be destroyed by proteinase K and trypsin. The size of the viroid is smaller than a typical virus particle. Viorids need a host cell for reproduction. Other than a single stranded RNA molecule, they do not synthesize proteins.

Figure 02: Structure of Pospiviroid

Viroids do not cause human diseases. They infect higher plants and cause diseases like potato spindle tuber disease, and chrysanthemum stunt disease. These infectious RNA particles are responsible for crop failures and subsequently, the loss of millions of money in agriculture annually. Potato, cucumber, tomato, chrysanthemums, avocado and coconut palms are plants which are commonly subjected to viroid infections. Viroid infections are transmitted by cross contamination followed by mechanical damage to the plant. Some viroid infections are transmitted by aphids and leaf to leaf contact.


Viroids : Characteristics, Structure, Types and Replication

Viroids are the smallest known infectious agents consisting of a small, circular, RNA molecules.
A VIROIDs are a Virus(VIR) like(OID) particles.
Until 1970, viruses were considered as the smallest infectious agents. However, the discovery of viroids has proved that the infectious entities smaller than virus exist in nature.

Diener & amp Raymer first time discovered the Potato Spindle Tuber Viroid (PSTV). It was responsible for potato spindle tuber disease.

Most viroid cause plant discases & most common example is potato spindle tuber viroid. Today, 33 viroids are known.

The human disease known to be caused by viroid is hepatitis D. This viroid is enclosed in a hepatitis B virus capsid. For hepatitis D to occur, there must be simultaneous infection of cell with both the hepatitis B virus & the hepatitis D viroid.

Characteristics of Viroids :

1) Viroids are obligate intracellular parasite.
2) They are smaller than viruses. 3) Viroids are single stranded covalently closed circular RNA molekullar.
4) They are only 246-400 nucleotides long.
5) Viroid RNA does not code for any protein.
6) They use host polymerase for replication.
6) They do not have capsid (protein coat).

Examples of Viroids

Structure of Viroid

• The viroids are single stranded circular RNA molecules.

• Most of the nucleotides in the RNA are base paired, producing a double stranded RNA molecules.

• The single stranded RNA circle has extensive intra-strand base pairing & unpaired loops at intervals.

• This structure protects the viroid from the action of ribonuclease.

• Structure of a viroid-circular single-stranded RNA with some pairing between complementary bases and loops where no such pairing occurs.

• There are two main groups of viroids on the basis of structure, these are self cleavingnon- self cleaving.

• Non-self cleaving viroids replicate in nucleus and fold into "dog bone" or rod-like structure.

Structure of Viroid

• Five domains identifiable in Non-self cleaving viroids
- Terminal left (TL)
- Terminal right (TR)
- Pathogenicity (P)
- Central (C)
- Variable (V)

Replication of Viroids

The replication of the viroid takes place in the nucleus of the host cell.

• Viroid RNA is a positive strand RNA and it replicates by the rolling circle mechanism in vivo.

• All components required for the replication are provided by the host.

• The rolling circle replication occurs by two mechanisms which are symmetric mode of replication and asymmetric mode of replication.

Symmetric mode of replication

Symmetric mode of replication is the most common mode of replication in viroids.

• According to Symmetric mode of replication, RNA directed RNA polymerase catalyses synthesis of new concatemeric negative(—) strand using the viroid position (+) RNA as a template.

• Viroids are ribozymes and therefore they catalyze their self cleavage.

• Self cleavage of concatemeric negative strand produce a monomeric subunits

• This is followed by the Ligation by host RNA ligase enzyme produce circular molecule.

• This circular negative strand is copied by the RNA polymerase to produce a concatemeric positive strand.

• Cleavage of concatemeric positive strand produces monomers.

• These monomers again circularize and produce positive RNA i.e. viroids.

Replication of Viroids

Asymmetric mode of replication

In the Symmetric mode of replication, the concatemeric negative strand is copied directly to a concatemeric positive strand.

• That means, Here self cleavage of monomers of negative strand is not carried out. Instead of that the intake of negative strand is used to synthesise the complementary concatemeric positive strand.


Do DNA viroids exist? - Biologiya

Viruses are not plants, animals, or bacteria, but they are the quintessential parasites of the living kingdoms. Although they may seem like living organisms because of their prodigious reproductive abilities, viruses are not living organisms in the strict sense of the word.

Without a host cell, viruses cannot carry out their life-sustaining functions or reproduce. They cannot synthesize proteins, because they lack ribosomes and must use the ribosomes of their host cells to translate viral messenger RNA into viral proteins. Viruses cannot generate or store energy in the form of adenosine triphosphate (ATP), but have to derive their energy, and all other metabolic functions, from the host cell. They also parasitize the cell for basic building materials, such as amino acids, nucleotides, and lipids (fats). Although viruses have been speculated as being a form of protolife, their inability to survive without living organisms makes it highly unlikely that they preceded cellular life during the Earth's early evolution. Some scientists speculate that viruses started as rogue segments of genetic code that adapted to a parasitic existence.

Bütün viruslarda nuklein turşusu, DNT və ya RNT (lakin hər ikisi deyil) və nuklein turşusunu əhatə edən zülal örtüyü var. Bəzi viruslar da yağ və zülal molekullarından ibarət bir zərflə əhatə olunmuşdur. In its infective form, outside the cell, a virus particle is called a virion. Each virion contains at least one unique protein synthesized by specific genes in its nucleic acid. Viroids (meaning "viruslike") are disease-causing organisms that contain only nucleic acid and have no structural proteins. Other viruslike particles called prions are composed primarily of a protein tightly integrated with a small nucleic acid molecule.

Viruses are generally classified by the organisms they infect, animals, plants, or bacteria. Since viruses cannot penetrate plant cell walls, virtually all plant viruses are transmitted by insects or other organisms that feed on plants. Certain bacterial viruses, such as the T4 bacteriophage, have evolved an elaborate process of infection. The virus has a "tail" which it attaches to the bacterium surface by means of proteinaceous "pins." The tail contracts and the tail plug penetrates the cell wall and underlying membrane, injecting the viral nucleic acids into the cell. Viruses are further classified into families and genera based on three structural considerations: 1) the type and size of their nucleic acid, 2) the size and shape of the capsid, and 3) whether they have a lipid envelope surrounding the nucleocapsid (the capsid enclosed nucleic acid).

There are predominantly two kinds of shapes found amongst viruses: rods, or filaments, and spheres. The rod shape is due to the linear array of the nucleic acid and the protein subunits making up the capsid. The sphere shape is actually a 20-sided polygon (icosahedron).

The nature of viruses wasn't understood until the twentieth century, but their effects had been observed for centuries. British physician Edward Jenner even discovered the principle of inoculation in the late eighteenth century, after he observed that people who contracted the mild cowpox disease were generally immune to the deadlier smallpox disease. By the late nineteenth century, scientists knew that some agent was causing a disease of tobacco plants, but would not grow on an artificial medium (like bacteria) and was too small to be seen through a light microscope. Advances in live cell culture and microscopy in the twentieth century eventually allowed scientists to identify viruses. Advances in genetics dramatically improved the identification process.

Capsid - The capsid is the protein shell that encloses the nucleic acid with its enclosed nucleic acid, it is called the nucleocapsid. This shell is composed of protein organized in subunits known as capsomers. They are closely associated with the nucleic acid and reflect its configuration, either a rod-shaped helix or a polygon-shaped sphere. The capsid has three functions: 1) it protects the nucleic acid from digestion by enzymes, 2) contains special sites on its surface that allow the virion to attach to a host cell, and 3) provides proteins that enable the virion to penetrate the host cell membrane and, in some cases, to inject the infectious nucleic acid into the cell's cytoplasm. Under the right conditions, viral RNA in a liquid suspension of protein molecules will self-assemble a capsid to become a functional and infectious virus.

Envelope - Many types of virus have a glycoprotein envelope surrounding the nucleocapsid. The envelope is composed of two lipid layers interspersed with protein molecules (lipoprotein bilayer) and may contain material from the membrane of a host cell as well as that of viral origin. The virus obtains the lipid molecules from the cell membrane during the viral budding process. However, the virus replaces the proteins in the cell membrane with its own proteins, creating a hybrid structure of cell-derived lipids and virus-derived proteins. Many viruses also develop spikes made of glycoprotein on their envelopes that help them to attach to specific cell surfaces.

Nucleic Acid - Just as in cells, the nucleic acid of each virus encodes the genetic information for the synthesis of all proteins. While the double-stranded DNA is responsible for this in prokaryotic and eukaryotic cells, only a few groups of viruses use DNA. Most viruses maintain all their genetic information with the single-stranded RNA. There are two types of RNA-based viruses. In most, the genomic RNA is termed a plus strand because it acts as messenger RNA for direct synthesis (translation) of viral protein. A few, however, have negative strands of RNA. In these cases, the virion has an enzyme, called RNA-dependent RNA polymerase (transcriptase), which must first catalyze the production of complementary messenger RNA from the virion genomic RNA before viral protein synthesis can occur.

The Influenza (Flu) Virus - Next to the common cold, influenza or "the flu" is perhaps the most familiar respiratory infection in the world. In the United States alone, approximately 25 to 50 million people contract influenza each year. The symptoms of the flu are similar to those of the common cold, but tend to be more severe. Fever, headache, fatigue, muscle weakness and pain, sore throat, dry cough, and a runny or stuffy nose are common and may develop rapidly. Gastrointestinal symptoms associated with influenza are sometimes experienced by children, but for most adults, illnesses that manifest in diarrhea, nausea, and vomiting are not caused by the influenza virus though they are often inaccurately referred to as the "stomach flu." A number of complications, such as the onset of bronchitis and pneumonia, can also occur in association with influenza and are especially common among the elderly, young children, and anyone with a suppressed immune system.

The Human Immunodeficiency Virus (HIV) - The virus responsible for HIV was first isolated in 1983 by Robert Gallo of the United States and French scientist Luc Montagnier. Since that time, a tremendous amount of research focusing upon the causative agent of AIDS has been carried out and much has been learned about the structure of the virus and its typical course of action. HIV is one of a group of atypical viruses called retroviruses that maintain their genetic information in the form of ribonucleic acid ( RNA ). Through the use of an enzyme known as reverse transcriptase, HIV and other retroviruses are capable of producing deoxyribonucleic acid (DNA) from RNA, whereas most cells carry out the opposite process, transcribing the genetic material of DNA into RNA. The activity of the enzyme enables the genetic information of HIV to become integrated permanently into the genome (chromosomes) of a host cell.