O vírus do mosaico do tabaco (TMV, de Inglês Vírus do mosaico do tabaco) é um vírus de RNA de planta que causa o aparecimento de manchas marrons nas folhas de plantas de tabaco e outras culturas de interesse econômico, como tomate e outras solanáceas.
Seu nome deriva do padrão de manchas que causa nas plantas infectadas, o que é descrito como um “mosaico”. É o primeiro vírus identificado e descrito na natureza, eventos que ocorreram entre o final dos anos 1800 e o início dos anos 1900, ou seja, há mais de um século.
Estima-se que as perdas de fumo causadas pelo vírus do mosaico do tabaco giram em torno de 1%, à medida que se cultivam cada vez mais plantas resistentes. Porém, outras lavouras como o tomate, por exemplo, sofrem perdas superiores a 20% devido à doença causada pelo TMV.
Um dos principais problemas agronômicos relacionados a este vírus tem a ver com o fato de poder viver mesmo quando a planta que o hospeda morre e, além disso, suportar altas temperaturas, por isso sua eliminação em uma lavoura ou nas instalações de. uma estufa é bastante desafiadora.
No entanto, o vírus do mosaico do tabaco provou ser muito útil como:
- Modelo simbólico e didático para expor as características essenciais que definem os vírus
- Protótipo para investigar a biologia de plantas hospedeiras do parasita, especialmente o tabaco
- Ferramenta para o estudo de interações patógeno-hospedeiro e tráfego de células
- Ferramenta biotecnológica para expressão de proteínas de interesse farmacêutico no tabaco.
Índice do artigo
Desde a sua identificação, o vírus do mosaico do tabaco teve um papel transcendental no estabelecimento do campo da virologia, pois foi o primeiro vírus identificado e descrito na história..
Tudo começou em 1879, quando o químico agrícola alemão Adolf Meyer se dedicou ao estudo de algumas doenças que afetavam o tabaco..
Este cientista demonstrou que uma doença que causava o aparecimento de manchas nas folhas do tabaco poderia ser transmitida de uma planta doente para outra saudável, bastando esfregar as folhas desta com um extrato da primeira..
Meyer chamou isso de “doença do mosaico do tabaco” e inicialmente sugeriu que o agente etiológico (aquele que o produzia) era de origem bacteriana, embora ele não tivesse conseguido isolá-lo ou cultivá-lo experimentalmente. em vitro.
O crédito pela descoberta das partículas virais vai para Dmitry Ivanovsky, um microbiologista russo que investigou a doença do mosaico do tabaco entre 1887 e 1890, descobrindo que o agente causador da doença era tão pequeno que poderia passar pelos minúsculos poros de um filtro de porcelana, onde as bactérias não poderiam passar.
Com este acontecimento, Ivanovsky determinou que a doença se devia a um "vírus filtrável", tomando o termo "vírus" da palavra latina para "veneno".
Os trabalhos de Ivanovsky foram posteriormente confirmados, em 1895, pelo holandês Willem Beijerinck, que demonstrou a transmissão serial do vírus (de planta para planta) por meio da seiva filtrada de plantas doentes..
O trabalho de Beijerinck também serviu para provar que não era simplesmente uma toxina química, mas sim um agente vivo capaz de auto-replicação..
Entre 1927 e 1931, dois cientistas do Boyce Thompson Institute na Filadélfia, Vinson e Petri, concentraram o vírus por precipitação usando os métodos usados para purificação de proteínas..
Mais tarde, em 1935, Stanley purificou o vírus e conseguiu cristalizar partículas em forma de agulha altamente ativas e infecciosas, marcando um evento sem precedentes no qual uma entidade "viva" poderia ocorrer em um estado cristalino..
Anos mais tarde, com a colaboração e o trabalho de vários cientistas, foi determinado que o vírus do mosaico do tabaco era um vírus de RNA de banda única, com aparência ou morfologia filamentosa..
- É um vírus de RNA de banda única cujos vírions ou partículas virais são em forma de bastonete
- Seu genoma, como a maioria dos vírus, é protegido por uma capa protéica
- Pertence à família Virgaviridae e ao gênero Tobamovirus
- Ele infecta as plantas do tabaco e também algumas plantas relacionadas, especialmente a erva-moura (batata, tomate, berinjela, etc.), adicionando mais de 200 possíveis hospedeiros
- É extremamente estável e pode permanecer em superfícies diferentes por muito tempo
- Em plantas infectadas, esse vírus se acumula em títulos consideravelmente altos.
- Os sintomas que causa em plantas doentes são perceptíveis e fáceis de identificar
O vírus do mosaico do tabaco, conforme mencionado, é um vírus de RNA de fita simples (fita simples) cujas partículas virais têm a forma de bastonetes..
A estrutura característica de cada partícula viral é dada por um revestimento de proteína formado por uma hélice destra de subunidades de uma proteína conhecida como "proteína de revestimento".
Este envelope possui aproximadamente 2.130 subunidades de proteínas, que se traduzem em uma partícula viral com tamanho médio de 300 nm de comprimento, diâmetro de 18 nm e centro oco de raio de 2 nm, onde o genoma ocupa um raio próximo a 4 nm..
O RNA genômico está imprensado entre as sucessivas voltas da hélice que compõe o envelope, unindo três de seus nucleotídeos a cada subunidade de proteína e, portanto, permanecendo completamente coberto pela proteína..
Este genoma tem 6.395 nucleotídeos de comprimento e tem uma "capa" invertida de 7-metil-guanosina anexada à sua extremidade 5 'através de uma ligação trifosfato..
A informação codificada no genoma do TMV corresponde a 4 genes que codificam 4 produtos diferentes:
- Duas proteínas associadas à replicação, uma de 126 kDa e outra de 183 kDa, traduzidas diretamente do RNA do vírus
- Uma proteína de movimento (MP) Proteína de movimento) e uma proteína estrutural ou de revestimento (CP) Proteína do revestimento), que são traduzidos de RNAs "subgenômicos"
Uma infecção por TMV bem-sucedida envolve a cooperação desses quatro produtos multifuncionais com muitos dos componentes celulares da planta hospedeira, especialmente com a membrana celular e o citoesqueleto..
Para entender o mecanismo de replicação do TMV, é necessário entender alguns aspectos da infecção por esse vírus..
O TMV só entra na planta por meio de feridas mecânicas que "abrem" temporariamente a membrana plasmática ou causam eventos de pinocitose.
A infecção pode ocorrer a partir de feridas causadas pelo manuseio com mãos infectadas e por instrumentos de poda infectados, etc., mas raramente é transmitida por insetos.
Uma vez no citosol, as partículas virais se desmontam e liberam seu RNA genômico, que é reconhecido pela célula como seu próprio RNA e é traduzido por enzimas citosólicas especializadas para esse fim..
A “capa” de metilguanosina do RNA genômico do TMV é de extrema importância para esse processo, pois consegue “contornar” o sistema de “vigilância” da célula e promover sua interação com outros componentes celulares..
O número de partículas virais montadas aumenta rapidamente e estas podem deixar a célula infectada e infectar outras células vizinhas através dos plasmódios, que são "canais" que conectam o citosol de uma célula com o das células que a circundam..
Eventualmente, as partículas virais atingem o sistema de translocação da planta, ou seja, o xilema e o floema, dispersando-se pela planta..
O vírus do mosaico do tabaco usa seu genoma como modelo para sintetizar fitas complementares negativas que servem como modelo para a síntese de um grande número de fitas positivas.
Esses modelos também são usados para a síntese de RNAs mensageiros "subgenômicos" que contêm as estruturas de leitura aberta para as proteínas MP e CP..
As duas proteínas associadas à replicação que são codificadas no RNA genômico do TMV têm os domínios da metiltransferase, helicase e RNA polimerase dependente de RNA..
A replicação parece ocorrer em um complexo associado à membrana do retículo endoplasmático que contém essas proteínas, a proteína do movimento (MP), o RNA viral e outras proteínas da planta hospedeira..
Os sintomas do vírus do mosaico do tabaco variam muito de uma espécie de planta para outra. Em outras palavras, dependem consideravelmente do tipo de planta hospedeira e, além disso, da cepa do vírus, do "background" genético da planta e das condições ambientais onde ela se encontra..
Os sintomas geralmente aparecem cerca de 10 dias após a infecção inicial e são:
- Aparência de manchas marrons ou amareladas com uma matriz em forma de mosaico nas lâminas das folhas
- Necrose
- Crescimento atrofiado
- Folha ondulada
- Amarelecimento dos tecidos
- Baixo rendimento na produção de frutos e até mesmo aparecimento de frutos danificados e deformados
- Amadurecimento atrasado da fruta
- Cor irregular da fruta (especialmente tomate)
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