Viroidy - Biologické centrum AV ČR, vvi

VIROIDY
Prof. Ing. Josef Špak, DrSc.
Biologické centrum Akademie věd ČR v.v.i,
Ústav molekulární biologie rostlin
Branišovská 31, 37005 České Budějovice
1
ARS plant pathologist Theodor O. Diener discovered a cellinvading plant pathogen 80 times smaller than a virus-the viroid.
“Perhaps the most important lesson to be learned from the discovery of the
viroid is the importance of freedom for research scientists to follow leads
when they become evident, rather than be tied down by too narrow a
position description and predetermined goals.”
Russell L. Steere, ARS botanist (retired), Beltsville, Maryland.
2
Viroidy
• Viroidy jsou malé patogenní ribonukleové kyseliny o
molekulové hmotnosti 110 000 - 130 000 mající lineární
nebo kruhovitý tvar molekuly (cca 240-360 nukleotidů).
• Choroby způsobované viroidy byly původně považovány
za virózy.
• Typickými příznaky onemocnění jsou zakrslost,
deformace a zvrásnění listů.
• Jejich struktura byla odhalena v roce 1971 Dienerem.
• Jsou nejmenší známí původci infekčních chorob rostlin.
• Jsou lokalizovány v jádře hostitelské buňky.
• Na rozdíl od virů a bakteriofágů nemají bílkovinný obal.
• Dosud bylo popsáno 36 viroidů infikujících rostliny.
3
Viroidy
• Přenos a šíření šťávou infikovaných rostlin,
roubováním, vegetativním rozmnožováním. Kromě
člověka není znám jiný přenašeč.
• Viroidy jsou významnými patogeny rostlin tropických a
subtropických oblastí vyskytují se však i v mírném
pásmu.
•
•
•
•
•
V ČR
viroid vřetenovitostli hlíz bramboru
viroid zakrslosti chryzantémy
viroid zakrslosti chmele
latentní viroid chmele
4
Diagnostika viroidů
•
•
•
•
•
•
Příznaky
Nelze proti nim připravit protilátky.
Detekce molekulárně biologickými metodami
Reverzní elektroforéza v polyakrylamidovém gelu
Polymerázová řetězová reakce
Hybridizace.
• Výzkumem viroidů se v ÚMBR BC AV ČR zabývá
Dr. J. Matoušek, odd. Molekulární genetiky.
5
Viroidy
Sekvence nukleotidů a předpokládaná struktura viroidu
vřetenovitosti bramboru (Sanger 1980)
6
Viroidy
Lokalizace
nukleotidových výměn v
různých izolátech PSTV
způsobující mírné,
střední, silné a letální
příznaky u rajčete
Sanger 1984
7
Thermal stress-mediated PSTVd variation
Localisation of mutations of PSTVd from heat-treated N.benthamiana
Matoušek et al., Virology 323:9-23, 2004
8
Viroidy
PSTV způsobující vřetenovitost hlíz bramboru
9
Viroidy
PSTV - karanténní viroid, výskyt na okrasných
Solanaceae
10
Viroidy
11
Viroidy
12
Viroidy
13
Viroidy a satelity
Family: Pospiviroidae
Genus: Pospiviroid
Genus: Cocadviroid:
Genus: Apscaviroid
Genus: Coleviroid
Genus: Hostuviroid
potato spindle tuber viroid
coconut cadang-cadang vd
apple scar skin viroid
coleus blumei 1 viroid
hop stunt viroid
Family: Avsunviroidae
Genus: Avsunviroid
Genus: Pelamoviroid
avocado sunblotch viroid
chrysanthemum chlorotic mottle
Satellites
ssRNA Satellite Viruses
Subgroup 2 Satellite Viruses
tobacco necrosis virus satellite
Satellite dsRNA
Subgroup?
M satellites of yeast
Satellite ssRNA
Subgroup 2 B Type mRNA Satellites
Subgroup 3 C Type linear RNA Satellites
Subgroup 4 D Type circular RNA satellites
14
Viroidy
Taxonomic Structure of the Family
Family 80.001. Pospiviroidae
Genus 80.001.0.01. Pospiviroid
Genus 80.001.0.02. Hostuviroid
Genus 80.001.0.03. Cocadviroid
Genus 80.001.0.04. Apscaviroid
Genus 80.001.0.05. Coleviroid
Family 80.002. Avsunviroidae
Genus 80.002.0.01. Avsunviroid
Genus 80.002.0.02. Pelamoviroid
15