Головна
Реферати » Реферати по біології » Шкідливі частинки

Шкідливі частинки

проводилась із застосуванням різних комбінацій непрямих методів, бо були відсутні культури клітин рослин, необхідні для кількісного вивчення вірусної інфекції в системі in vitro. Однак за минулі десять років в цьому відношенні вдалося домогтися істотних успіхів. По-перше, був розроблений метод отримання протопластів клітин рослин, причому виявилося, що ці культивовані in vitro структури можна заражати вірусами. По-друге, було встановлено, що з організмів комах
- переносників вірусів, що викликають захворювання рослин, - можна отримувати одношарові культури клітин, чутливих до відповідних вірусам. Обидва ці підходи відкривають широкі можливості розробки точних методів титрування вірусів рослин та вивчення їх біосинтезу. Вже зараз стало ясно, що у вірусів рослин загальна стратегія їх взаємодії з господарями, що реалізується на рівні однієї клітини, та ж, що і у схожих з ними вірусів тварин. Протопласти, виділені з мезофільних клітин тютюну, можна заразити ВТМ і таким чином, вивчити одиночний цикл розмноження цього вірусу. Встановлено, що після проникнення віріонів у клітину відбувається швидке звільнення їх РНК від білкової оболонки (декапсідірованіе), внаслідок чого інфекційність екстрактів клітин, що знаходяться на стадії Екліпса, знижується. Декапсідірованіе ВТМ здійснюється шляхом видалення з спеціального капсида складових його субодиниць. Навпаки, у ВЖМТ, що має ікосаедрічеськая форму, РНК звільняється з віріона, мабуть, без руйнування його білкової оболонки. Звільнена РНК перетворюється в репликативную і проміжну репликативную форми за допомогою механізмів, ймовірно схожих з тими, які існують у РНК - містять фагів і пикорнавирусов. Спочатку загальний вміст вірусної РНК зростає експоненціально, але на більш пізній стадії, коли відбувається утворення головним чином плюс - ланцюгів РНК, швидкість синтезу стає лінійкою.
Дозрівання вірусу починається через 4-5 год. Після зараження. Молекули вірусної РНК, що синтезуються на даній і наступних стадіях інфекції, швидко полягають в капсиди. Однак з клітин виділяється лише дуже невелике число Варіон. Для більшості захворювань, що викликаються вірусами рослин, характерно, що заражені клітини продовжують продукувати вірус, не наражаючись лизису і залишаючись життєздатними. Завдяки цьому в клітинах рослин, заражених такими вірусами, як ВТМ, концентрація вірусу може досягати величезних значень. Інфекція передається від клітини до клітини переважно шляхом прямого перенесення віріонів по міжклітинних містках
(плазмодесмам).

Кількісне вивчення циклів репродукції вірусів рослин можна проводити на вірусах, що розмножуються в одношарових культурах клітин комах. Так, наприклад, для ВЖКК, що відноситься до групи рабдовирусов, отримали крива його розмноження в культурі клітин цикадки, з якої видно, що стадія Екліпса триває 9 год., А період розмноження 20 год.; при цьому вихід вірусу перевищує 10 000 віріонів на клітину. Провести такий точний аналіз цієї кривої виявилося можливим, тому що, як було встановлено за допомогою методу флуоресціюючих антитіл, даним вірусом вдається синхронно заразити все 100% клітин культури, а новосинтезовані вірус можна ефективно відтитрувати, використовуючи для цього одношарові культури клітин комах. При зараженні інтактних рослин перший цикл репродукції вірусу важко досліджувати через те, що спочатку вірус заражає лише дуже невелике число клітин рослин, а на більш пізніх стадіях інфекції, коли кількість вірусу або вірусних продуктів стає достатнім для проведення точного аналізу, цикли репродукції вірусу починають перекривати один одного. Якщо ВЖКК накопичується в культивованих клітинах комах в дуже великих кількостях, то він викликає злиття цих клітин за допомогою механізму, який, імовірно, схожий з механізмом злиття клітин під впливом паралінсовірусов.

Реплікація РНК вірусів рослин, мабуть, каталізується специфічними РНК - реплікази. З листя, заражених
ВТМ, були виділені дві форми РНК - реплікази. Одна з них - нерозчинна форма, пов'язана з РНК ВТМ і здатна каталізувати синтез специфічної
РНК з використанням рибонуклеозидтрифосфатов. Друга - розчинна форма з молекулярною вагою близько 150 000, здатна використовувати як матриці для неспецифічного синтезу РНК будь-яку з декількох досліджених в цьому відношенні РНК. Пов'язана форма реплікази, яку можна екстрагувати з клітин на пізніх стадіях вірусної інфекції, каталізує головним чином синтез плюс - ланцюгів вірусної РНК.

РНК ВТМ являє собою одиночну ланцюг з молекулярною вагою 2,3 10, здатну кодувати поліпептид з молекулярною вагою близько 2,4 х 10. В системі in vivo ця РНК кодує синтез кількох білків, в тому числі білка оболонки (молекулярна вага 17
500) і двох великих поліпептидів (молекулярна вага 160 000 і 140 000).
Цілком очевидно, що генетичної інформації, що міститься в плюс - ланцюга РНК ВТМ, було б недостатньо для кодування всіх цих білків, якби вони синтезувалися незалежно один від одного. Отже, або нуклеотидні послідовності, що кодують синтез цих білків, перекривають один одного, або спочатку синтезується довгий поліпептид, який потім розщеплюється на більш дрібні поліпептиди, або якийсь із цих поліпептидів синтезується на мінус - ланцюга РНК.

Цитологічні дані, отримані при вивченні вірусних інфекцій.

Протягом довгого часу вважали, що реплікація ВТМ відбувається тільки в цитоплазмі. Однак деякі дані, отримані при цитологічних і цитохімічних дослідженнях, дозволяють припускати, що первинним місцем реплікації РНК цього вірусу є, ймовірно ядро. Експерименти з використанням кон'югованих з феритином активн - ВТМ - антитіл показують, що білок ВТМ з'являється в клітинах листя через кілька днів після їх зараження і спочатку обслуговується в цитоплазмі головним чином навколо ядерної мембрани. Білок ВТМ виявляється також і в ядрі клітини, однак, судячи з результатів електронної мікроскопії, завершення віріони міститися тільки в цитоплазмі, але не в ядрі. Навпаки, віріони деяких інших вірусів рослин, наприклад вірусу штріховатость ячменю, виявляються в нуклеоплазмі. На зрізах клітин, заражених вірусом жовтої карликовості картоплі, для якого характерна наявність зовнішньої оболонки і який морфологічно вельми нагадує рабдовіруси, видно, що віріони цього вірусу тісно асоційовані з ядерною оболонкою. Можливо, що ядерна оболонка служить джерелом деяких компонентів входять до складу зовнішньої оболонки цього вірусу. В ядрі віріони цього вірусу не виявляються.

Одним з найбільш частих і характерних впливів, які надають вірусами рослин на клітини, є утворення внутрішньоклітинних включень. У більшості випадків ці включення представляють собою агломерати вірусних частинок, або вільних, або пов'язаних з складовими частинами клітини. Морфологія і локалізація включень варіюють залежно від вірусу, що викликав захворювання. Більшість вірусів рослин утворює тільки цитоплазматичні включення, але вірус гравіювання тютюну, а також деякі інші віруси утворюють кристалічні включення в ядрі клітини. Включення, що формуються в клітинах, заражених іншими вірусами рослин, також можуть бути кристалічними або амебоидними. в клітинах пухлин, що викликаються вірусом ранових пухлин, виявляються цитоплазматичні кульки, або віроплазми, що складаються з мікрокристалів цього вірусу.

Поширення вірусів по рослині.

Віруси, введені в рослину шляхом механічної інокуляції, повільно поширюються по непроводящей тканини від первинно заражених клітин до сусідніх. Швидкість поширення ВТМ становить приблизно 1 мм в день, а іноді й менше. Мабуть, вірус, що у клітку, спочатку в ній розмножується, а потім вже проникає в сусідні клітини по міжклітинних канальцям, або плазмодесмам. Перш ніж ВТМ починає рухатися з первинне зараженої клітини в сусідню, проходить кілька годин. З однієї клітини в іншу можуть мігрувати як інтактні віріони, так і вірусна РНК; за допомогою електронної мікроскопії віріони були виявлені в плазмадесмах. По тканинах рослини можуть поширюватися також і віріони, нездатні до дозріванню.

Коли вірус потрапляє в провідну тканину або з сусідніх паренхімних клітин, або безпосередньо вводиться туди комахою - переносником, він швидко рухається спочатку по жилах, потім по черешку аркуша і, нарешті, потрапляє в стебло. В принципі вірус може поширитися по всій рослині, причому ступінь генералізації процесу залежить як від властивостей вірусу - господаря. Більшість вірусів, які переносяться механічно, відноситься до числа гістологічно "необмежених" вірусів, а це означає, що вони можуть проникати майже в усі тканини зараженого рослини. Як правило, першими атакуются вірусом активно зростаючі тканини і коріння. Перенесення вірусу на значні відстані відбувається головним чином по флоемі разом з струмом пластичних речовин, хоча віруси можуть мігрувати і по водопроводящей тканини рослини - ксілеля. Віруси можуть переміщатися разом з водним розчином органічних речовин по члеником сітовідних трубок флоеми, але це не обов'язково призводить до зараження вірусом цих клітин.
Однак некроз флоеми при вірусних хворобах рослин - аж ніяк не рідкісне явище, доказом чого може служити некроз цієї тканини, що викликається вірусом скручування листя картоплі. Перенесення вірусів насінням спостерігається рідко, а перенесення пилком - ще рідше. Особливості процесу морфогенезу квітки, очевидно, такі, що вони перешкоджають проникненню вірусу в гамети. Взагалі ж клітини апікальних меристем, заражених вірусом рослин, як правило, містять мало вірусу, а іноді і зовсім вільні від вірусних частинок.

Ступінь поширення вірусу по зараженому рослині визначається відповідною реакцією заражених клітин на інфекцію, а сама ця реакція може бути дуже різною. До найбільш вираженим її проявів відносяться некротичні ураження. В цьому випадку клітини гинуть так швидко, що часто навіть не встигають передати вірус сусіднім клітинам. Виявлено, що при некротической вірусної інфекції в клітинах підвищується рівень поліфенолоксідази.

До найбільш вираженим проявам реакції рослин на зараження вірусом відносяться

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17