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4.6.2: Viróides - Biologia

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OBJETIVOS DE APRENDIZADO

  • Relacione a estrutura e a replicação de um viróide com sua capacidade de causar doenças em plantas

Os viróides são patógenos de plantas que consistem em um pequeno trecho (algumas centenas de nucleobases) de RNA de fita simples circular altamente complementar, sem a capa protéica típica dos vírus. Em comparação, o genoma dos menores vírus conhecidos capazes de causar uma infecção por si próprios tem cerca de 2 quilobases de tamanho. O vírus da hepatite D, patógeno humano, é semelhante aos viróides. Os viróides são extremamente pequenos em tamanho, variando de genoma de 246 a 467 nucleotídeos (nt) e consistindo em menos de 10.000 átomos. Os viróides foram descobertos e receberam este nome por Theodor Otto Diener, um fitopatologista do Serviço de Pesquisa Agrícola de Maryland, em 1971.

O ARN do viróide não codifica nenhuma proteína. O mecanismo de replicação envolve a RNA polimerase II, uma enzima normalmente associada à síntese de RNA mensageiro a partir do DNA, que em vez disso catalisa a síntese em "círculo rolante" de novo RNA usando o RNA do viróide como molde. Alguns viróides são ribozimas, com propriedades catalíticas que permitem a autoclivagem e a ligação de genomas de tamanho unitário de intermediários de replicação maiores. O primeiro viróide a ser identificado foi o viróide do tubérculo fusiforme da batateira (PSTVd). Cerca de 33 espécies foram identificadas.

Há muito tempo existe confusão sobre como os viróides são capazes de induzir sintomas em plantas sem codificar quaisquer produtos proteicos em suas sequências. As evidências agora sugerem que o silenciamento de RNA está envolvido no processo. Primeiro, as mudanças no genoma do viróide podem alterar dramaticamente sua virulência. Isso reflete o fato de que quaisquer siRNAs produzidos teriam menos emparelhamento de bases complementares com o RNA mensageiro alvo. Em segundo lugar, os siRNAs correspondentes a sequências de genomas de viróides foram isolados de plantas infectadas. Finalmente, a expressão transgênica do hpRNA não infeccioso do viróide do tubérculo fusiforme da batateira desenvolve todos os sintomas semelhantes aos do viróide. Esta evidência indica que quando os viróides se replicam através de um RNA intermediário de fita dupla, eles são direcionados por uma enzima dicer e clivados em siRNAs que são carregados no complexo de silenciamento induzido por RNA. Os siRNAs de viróide na verdade contêm sequências capazes de emparelhamento de bases complementares com os próprios RNAs mensageiros da planta e a indução da degradação ou inibição da tradução é o que causa os sintomas clássicos do viróide.

Os virusoides são RNAs circulares de fita simples dependentes de vírus de plantas para replicação e encapsidação. O genoma dos virusoides consiste em várias centenas de nucleotídeos e codifica apenas proteínas estruturais. Os virusóides são semelhantes aos viróides em tamanho, estrutura e meios de replicação. Os virusóides, embora sejam estudados em virologia, não são considerados vírus, mas partículas subvirais. Como dependem de vírus auxiliares, são classificados como satélites.

Os Pospiviroidae são uma família de viróides, incluindo o primeiro viróide a ser descoberto, o PSTVd. Sua estrutura secundária é a chave para sua atividade biológica. A classificação desta família é baseada nas diferenças na sequência conservada da região central. A replicação de Pospiviroidae ocorre de forma assimétrica via RNA polimerase da célula hospedeira, RNase e RNA ligase.

Os Avsunviroidae são uma família de viróides. No momento, três membros são conhecidos. Eles consistem em genomas de RNA entre 246-375 nucleotídeos de comprimento. Eles são círculos covalentes de fita simples e têm par de bases intramoleculares. Todos os membros carecem de uma região central conservada. A replicação ocorre nos cloroplastos das células vegetais. Os principais recursos de replicação incluem nenhum vírus auxiliar necessário e nenhuma proteína codificada para. Ao contrário da outra família de viróides, Pospiviroidae, Avsunviroidae são pensados ​​para se replicar por meio de um mecanismo de rolamento simétrico. Acredita-se que a fita de RNA positiva atue como um molde para formar fitas negativas com a ajuda de uma enzima que se acredita ser a RNA polimerase II. As fitas negativas de RNA são então clivadas pela atividade da ribozima e circularizam. Um segundo mecanismo de círculo rolante forma uma fita positiva que também é clivada pela atividade da ribozima e então ligada para se tornar circular. O local de replicação é desconhecido, mas acredita-se que seja no cloroplasto e na presença de íons Mg2 +.

O viróide da mancha solar do abacate (ASBV) é uma doença importante que afeta os abacateiros. As infecções resultam em rendimentos mais baixos e frutas de pior qualidade. ASBV é o menor viróide conhecido que infecta plantas e é transmitido por pólen e sementes infectadas ou borbulhas. Árvores infectadas com o viróide geralmente não apresentam sintomas além de uma redução na produção. No entanto, eles ainda são portadores e podem transmitir a doença para outras plantas. Os sintomas em infecções mais graves incluem estrias longitudinais deprimidas de amarelo na fruta. A fruta também pode se tornar vermelha ou branca. Os sintomas na folha são incomuns, mas incluem veias e pecíolos branqueados. Padrões de rachaduras retangulares também ocorrem na casca de galhos mais velhos. Árvores infectadas, mas sem sintomas, têm uma concentração maior de partículas de viróide do que aquelas que apresentam sintomas. Árvores sem sintomas também representam um perigo maior em termos de propagação do viróide.

Pontos chave

  • O ARN do viróide não codifica nenhuma proteína. O mecanismo de replicação envolve a RNA polimerase II, uma enzima normalmente associada à síntese de RNA mensageiro a partir do DNA, que em vez disso catalisa a síntese de "círculo rolante" de novo RNA usando o RNA do viróide como molde.
  • O primeiro viróide a ser identificado foi o viróide do tubérculo fusiforme da batata (PSTVd). Cerca de 33 espécies foram identificadas.
  • Há muito tempo existe confusão sobre como os viróides são capazes de induzir sintomas em plantas sem codificar quaisquer produtos proteicos em suas sequências. As evidências agora sugerem que o silenciamento de RNA está envolvido no processo.
  • Os virusoides são RNAs circulares de fita simples dependentes de vírus de plantas para replicação e encapsidação. Como dependem de vírus auxiliares, são classificados como satélites.

Termos chave

  • Víruside: RNAs circulares de fita simples dependentes de vírus de plantas para replicação e encapsidação. O genoma dos virusoides consiste em várias centenas de nucleotídeos e codifica apenas proteínas estruturais.
  • viróide: fitopatógenos, da ordem Viroidales, que consistem em apenas uma pequena seção de RNA, mas sem a capa protéica típica dos vírus


Assista o vídeo: virus y priones 12 (Outubro 2022).