VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

ВТМ является простым вирусом, неоднократно находивший применение в микробиологических исследованиях. Он давно знаком науке и хорошо освоен.Обнаружение вируса табачной мозаики привело к появлению вирусологии. В 1892 году началось исследование растений, заражённых ВТМ. С помощью предварительно обработанного сока больных органов растений российский биолог Д.И. Ивановский инфицировал здоровые растения. И они были подвержены действию какого-то микробиологического объекта, оказавшегося в разы меньше, известных на тот момент, бактерий.

Вирус имеет палочковидную форму вирионов, относится к группе тобамовирусы. Термостабилен, точка термической инактивации 95°С, чрезвычайно устойчив во внешней среде.

При ВТМ на листьях и плодах обнаруживаются пятна, вследствие чего первые приобретают мозаичный вид, отчего и происходит это название. В зараженных местах кожица истончается и становится легко проницаемой.

Начатый как выявление бактерий, поражающих культурные растения, и завершившийся открытием нового типа болезнетворного агента, этот эксперимент оказался важным не только для сельского хозяйства (изучение поражения патогеном семейства Пасленовых), но и для фундаментальной науки (действие вирусов на человека и животных).

До открытия структуры вируса было неясно, как именно он живёт и размножается. После того, как стало известно, что данный патоген состоит из белков и нуклеиновой кислоты (у некоторых так же есть липидная мембрана), стало понятно, что он не способен сам синтезировать белок, и вне клетки подобен конгломерату макромолекул. Тем не менее, попав в клетку, он начинает воспроизводить себе подобных.

Очередной подъем фитовирусологии произошел с открытием роли нуклеиновых кислот и генетического кода в реализации генетической информации организма. Для понятия схемы трансляции РНК вирусы оказались самым наглядным видом модели. Исследования, проводимые молекулярными клеточными биологами, привели к понятию механизма продуцирования клетками белковгй наукибъекта меньшего размер.

В данный момент заинтересованность в вирусных заболеваниях растений заметно спала. Но вместе с тем возросло их практическое значение в биотехнологии, для производства фармацевтической продукции, получения моноклональных антител. В последние годы публикуются проекты, где вирусы растений, сшитые с ионами металлов, используются для производства нанопроводников.

Капсид вируса выглядит как спираль, сформированная 130 витками. Она составлена из 2130 мономеров, содержащих по 158 аминокислотных остатков. Генетическим материалом ВТМ является одноцепочечная РНК. Последняя заключена в белковый капсид, представленный 2130 идентичными полипептидными субъединицами. В 1955 г. в исследовании с "переодеванием" было доказано, что не только ДНК может осуществлять функцию носителя генетического материала. Френкель-Конрад взял два штамма патогена, отличающихся между собой по обширности и виду поражения листьев табака. Обособив белковый капсид от рибонуклеиновой кислоты, он реконструировал болезнетворный агент так, чтобы РНК из одного штамма покрывалась белковым чехлом другого. Это доказало, что болезнь, отраженная на листьях, не определялась штаммом белка, а зависела от наследственного материала. Копирование рибонуклеиновой кислоты ВТМ происходит посредством РНК-зависимой РНК-полимеразы , закодированной в геноме данного вида патогена. В начале этот фермент достраивает цепь по принципу комплементарности (минус-цепь), не кодируещей белки в отличие от плюс-цепи, а затем по ней, синтезирует огромное количество болезнетворных РНК.

ВТМ поражает клетки хлоропластов, соответственно разрушается хлорофилл, что дает сбой при фотосинтезе, нарушает дыхание и другие процессы, необходимые для нормальной жизнедеятельности растения. Вирус табачной мозаики передается через семена, с соком больных растений во время пикировки рассады, при пасынковании, соприкосновении больных и здоровых растений и легком взаимном травмированных, напр. при ветре. Переносчиками данного патогена считаются - тли, клопы, клещи, почвенные нематоды. Мозаика проникает через повреждённые части растения.

Сочетание вируса табачной мозаики с другими вирусами (Х, Y-вирус картофеля, вирус огуречной мозаики) вызывает сложный стрик и появление на плодах, листьях, стеблях и черешках участков буро-коричневых штрихов, широких и узких полос, которые со временем отмирают.

Таким образом можно сделать вывод о том, что ВТМ сыграл важную роль не только в открытии нового патогена и такого направления современной науки как вирусология, но и в дальнейшем исследовании поведения болезнетворных агентов, их размножении, а также помог разобраться в механизме образования белка в клетке. Его изучение, особенно современными методами, актуально и по сей день.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Семашко М.А. «Изучение вирусов в целом и вируса табачной мозаики в частности» // Интернет ресурс: http://www.nouhao.ru/

2. «Размножение вирусов. Вирусология: историческая справка» // Интернет ресурс: http://medbiol.ru/