A tobamovírusok nukleotid szekvenciája és replikációja

mosaic virus D/H (Paradicsom mozaik vírus D/H törzse), ObPV = Obuda pepper virus (Óbuda paprika vírus), TMGMV = Tobacco mild green mosaic virus (Dohány enyhe zöld mozaik vírus), PMMoV = Pepper mild mottle virus (Paprika enyhe tarkulás vírus), PaMMV = Paprika mild mottle virus

1P )GG)QF 'J)9+RS),

C. = Capsicum, N. = Nicotiana, S. = Solanum

2.3.5. A tobamovírusok nukleotid szekvenciája és replikációja

A tobamovírusok RNS-einek 5’ végén 7-metil guanozin sapkát (m⁷G^5’ppp^5’) találunk (Keith és Fraenkel-Conrat 1975). A 3’ végük

tRNS-V]HU KLV]WLGLQWN|W PiVRGODJRVtRNS-V]HUNH]HW $]516HOV QXNOHRWLGMD

és a 3’ vég utolsó nukleotidjai fehérjét nem kódoló szakaszok (1. ábra).

A TMV a legrégebben és legrészletesebben tanulmányozott víruskórokozó, teljes szekvenciája 1982 óta ismert (Goelet et al. 1982).

Genomja 6395 nukleotidból áll.

A PMMoV-S teljes nukleotidszekvenciáját 1990-es években közölték (Avila-Rincón et al. 1989, Alonso et al. 1991, García-Luque et al.

1990, 1993), a genom 6357 nukleotidból áll. Szekvenciaegyezése a ToMV-vel 69,4 %-os, a TMV-U1-el 68,5%-os, a TMGMV-ToMV-vel 64%-os. A

szekvenciaelemzések alapján elmondható, hogy a PMMoV egy csoportba tartozik a TMV-U1-el, a ToMV-vel és a TMGMV-vel, legközelebbi rokonságban a TMV-U1-el és a ToMV-vel áll.

1. ábra. A Tobamovirus nemzetség típustagjának, a dohány mozaik vírusnak (Tobacco mosaic virus, TMV)

JHQRPV]HUYH] GpVH

nt = nukleotid, kD = kilodalton, UAG = gyenge stopkodon, tRNS = transzfer RNS, I2-RNS, S-RNS = szubgenomi RNS-ek

A Tobamovirus nemzetség tagjainak genomja 4 nyitott leolvasási keretet (open reading frame, ORF) tartalmaz, amelyek nem fednek át. Az RNS elején egy 69 nt hosszú vezérszekvencia található, melyet omega (Ω) szakasznak neveznek, és guanintól mentes. A 3’nem-kódoló régió 199 nt hosszú.

5’ mGppGp

UAG

126 kD

183 kD

3’ tRNS TMV RNS 6395 nt

I2-RNS

S-RNS 30 kD

17,6 kD

$]HOV OHROYDViVLV]DNDV]-3423-dik nukleotidig tart) egy 126 kD

QDJ\ViJ~ IHKpUMH V]LQWp]LVpW WHV]L OHKHW Yp $ N' IHKpUMpEHQ

funkcionális domént találtak, konzervált motívumokkal. Az egyik domén

OHKHW IHOHO V D PHWLOWUDQV]IHUi] DNWLYLWiVpUW PHOy a sapka (cap) formálódásához szükséges. A másik domén a helikáz domén, mely a

QXNOHLQVDY ÄNLWHNHUpVpEHQ´ pV YDOyV]tQ OHJ D UHNRPELQiFLyEDQ pV D

WUDQV]NULSFLyEDQLVV]HUHSHWMiWV]LN$]HOV OHROYDViVLV]DNDV]WHJ\J\HQJH

amber stopkodon (UAG) követi, ami megengedi annak átolvasását

YDOyV]tQ OHJHJ\WLUR]LQEHV]~UyGiVDPLDWWpVD]RQNHUHV]WOHJ\N'

fehérje szintézisét eredményezi (a 183 kD fehérjét kódoló rész a 4908-ik nukleotidig tart). A 3421-4908-dik nukleotidig tartó szakasz a legkonzerváltabb régió. A 183 kD fehérje karboxi-terminális végén található a polimeráz modul, melyben 4 domént azonosítottak. A 183 kD fehérjénél átírt szakasz, ami a harmadik leolvasási szakasznak felelne meg, elvileg egy önálló (54 kD) fehérje lehetne, ezt a fehérjét D]RQEDQDIHUW ]|WW

növényekben nem tudták kimutatni. Mind a 126, mind a 183 kD fehérje RNS-W OIJJ 516-polimeráz, tehát maga a replikáz enzim.

$ EHOV JpQHN WRYiEEL NLIHMH] GpVH V]XEJHQRPL 516-ekhez kötött.

Az I2 szubgenomi RNS két ORF-et - ORF4 és ORF5 - is tartalmaz, melyek

N|]O FVDN D] HOV 25) Q\LOYiQXOKDW PHJ (QQHN WHUPpNH D N'

nagyságú peptid, a mozgásfehérje (movement protein, MP). E peptidnek a

SOD]PRGH]PD PyGRVtWiViYDO D VHMWU O VHMWUH W|UWpQ WHUMHGpVEHQ YDQ

szerepe. A 30 kD fehérjét kódoló szakasz (4909-5682-dik nukleotidig) - miként más tobamovírusoknál is - a legkevésbé konzervatív régióban van.

A mozgásfehérjében azonosítottak egy domént, mely a nukleinsavhoz való

N|W GpVpUWIHOHO

$ EHOV OHROYDViVL V]DNDV] 25) WUDQV]OiFLyMD FVak egy újabb, egycisztronos kis szubgenomi RNS (sRNS) révén valósul meg. Az ORF5 a

17,6 kD CP kódját foglalja magában. A 17,6 kD CP fehérjét kódoló rész az 5685-6158-GLN QXNOHRWLGLJ WDUW HO WWH NO|QiOOy QW NRQ]HUYDWtY 516 N|W KHO\ pV QHP NRQ]HUYDWív (N, C, és központi régió) részeket is tartalmaz. Mindkét szubgenomi RNS-W D IHUW ]|WW Q|YpQ\HNE O L]ROiOWiN N|]ON FVDN D] V516 PHWLOiOW $ U|YLG V516 J\RUV pV QDJ\W|PHJ N|SHQ\IHKpUMH V]LQWp]LVpW WHV]L OHKHW Yp $ V]XEJHQRPL 516-ek szintézisének szabályozási mechanizmusa kevésbé ismert. A replikáció végén felszaporodó CP felismeri az RNS 3’ véghez közeli (5290-5527 nt közötti), speciális bázispárosodású szakaszait (felismerési régió), és

PLQGNpW LUiQ\EDQ PHJNH]G GLN D N|SHQ\IHKpUMH-alegységek nukleinsavval

W|UWpQ |VV]HpSOpVHDVVHPEO\pVD]~MYLULRQRNNLDODNtWiVD$UHDNFLyin vitro N|UOPpQ\HN N|]|WW LV YpJEHPHJ\ HJ\HV HVHWHNEHQ D N|W KHO\HN D

rokon vírusok fehérjéit is felismerik. A vírusszintézis helye a citoplazma, ezen belül az endoplazmatikus retikulum speciális része (viroplazma).

)HOPHUOWDQQDNDOHKHW VpJHKRJ\DNORURSODV]WLV]RNLVDYtUXVELRV]LQWp]LV KHO\HL OHQQpQHN 9DOyV]tQ EE D]RQEDQ KRJ\ D YtUXV N|SHQ\IHKpUMH pV D YLULRQRN FVDN NpV EE NHUOQHN D V]tQWHVWHNEH $ NpS] G|WW ~M YLULRQok a citoplazmában és a vakuolumokban halmozódnak fel igen nagy

PHQQ\LVpJEHQpVJ\DNUDQKH[DJRQiOLVSDUDNULVWiO\RVIRUPiEDUHQGH] GQHN

(cf. Gáborjányi 1999).

Ishikawa et al. (1988) a tobamovírusok RNS 3’ nemkódoló

UpJLyMiQDN MHOHQW VpJpW NXWDWWiN NLPpUát készítettek a TMV-L

SDUDGLFVRP W|U]V ¶QHPNyGROy UpJLyMiQDN KHO\HWWHVtWpVpYHO $] HOV

kiméra (OL1) a TMV-OM (közönséges törzs), a második (LG11) a CGMMV, a harmadik (LK31) a TMV tehénborsó törzs (TMV-Cc) 3' nemkódoló régióját tartalmazta. A TMV-L, TMV-OM és CGMMV 3’végének transzferRNS-V]HU W516-V]HU UpV]H KLV]WLGLQW NpSHV N|WQL

míg a TMV-Cc valint. A 4 tobamovírus 3’ nemkódoló régiója kb. 200

nukleotidból áll, egy tRNS-V]HU VWUXNW~UiW WDUWDOPD] D ¶ YpJpQpO pV KiURP HJ\PiVW N|YHW KXURNV]HU Uészt a tRNS-V]HU V]DNDV]WyO

közvetlenül 5’ irányban. A TMV-L-nek és a TMV-OM-nek közel azonos a tRNS-V]HU UpV]N$&*009-é is hasonló, bár néhány párosítatlan bázis más pozícióban helyezkedik el. A TMV-Cc tRNS-V]HU VWUXNW~UiMDYLV]RQW

eltér a TMV-L-pW l. A három kiméra képes volt replikálódni a TMV

IHUW ]|WW Q|YpQ\HNEHQ pV SURWRSODV]WRNEDQ LV $] 2/ PXOWLSOLNiOyGiVD

KDVRQOy YROW D V]O 709-L törzséhez, az LG11 és LK31 replikációja

D]RQEDQFV|NNHQWPpUWpN YROWÒJ\W QLND709-L replikáz felismerte a TMV-20pVD&*009V WD709-Cc 3’struktúráját is, és így képes volt a negatív szálú RNS szintézisét elindítani. Vagyis a vírus által kódolt replikáz komponensei és a 3’ nemkódoló régió közti kapcsolat nem volt olyan szigorúan kötött. Az RNS 3’ vége fontos szerepet játszhat a negatív szálú RNS szintézisének specifikus iniciációjában a pozitív szálú RNS vírusok replikációja során. Az eredmények arra utaltak, hogy a TMV-L-E O

származó kimérák replikálódhatnak akkor is, ha a 3’nemkódoló régió más tobamovírusbyOV]iUPD]LNQRKDQpKiQ\NLPpUDIHOKDOPR]yGiVDMHOHQW VHQ OHFV|NNHQW$]/*pV/.YtUXV516FV|NNHQWWHUPHO GpVHIHOWHKHW HQ D ¶ WHUPLQiOLV VWUXNW~UD pV D YtUXV UHSOLNi] N|]WL QHP NLHOpJtW

kölcsönhatásból adódott. A kimérák csökkent replikálódása viszont egyéb

WpQ\H] NQHN WXGKDWy be (pl. a kiméra genomjának csökkent stabilitása). A

¶ WHUPLQiOLV VWUXNW~UD MHOHQW VpJpW WiPDV]WMD DOi D] D WpQ\ LV KRJ\ D QXNOHRWLGV]HNYHQFLiNHU VHQNRQ]HUYiOWDN$KiURPUpV]UHRV]WRWWYtUXVRN

közül a rozsnok mozaik vírus (Brome mosaic virus, BMV) és a CMV

HVHWpEHQ D ¶ YpJE O W|EE PLQW QW EHOHpUWYH D W516 V]HU VWUXNW~UiW

is) közel azonos a genom osztott részeiben. A TMV–U1 3’ nemkódoló régiójából 204 nt megegyezik három független izolátum és törzs szekvenciájával. A tobamovírus RNS-ek 3’ terminális régiójának

MHOHQW VpJpW EL]RQ\tWMD D] KRJ\ D 709-8 516 PHO\E O KLiQ\]LN D ¶ WHUPLQiOLV QW QHP IHUW ] NpSHV KDVRQOyDQ D 709 / 516-hez,

DPHO\E O D KiURP HJ\PiVW N|YHW KXURNV]HU V]DNDV] KLiQ\]LN Ishikawa et al. 1988).

In document Paprika enyhe tarkulás vírus (Pepper mild mottle virus, PMMoV) izolátumok patológiai, szerológiai és molekuláris biológiai jellemzése (Pldal 38-43)