Вироиды как возбудители болезней растений. Строение, размножение, распространение вироидов

ВИРОИДЫ (от вирусы и греч. eidos — форма, вид), инфекционные агенты, представляющие собой низкомолекулярную одноцепочечную кольцевую РНК (молекулярная масса 150 000-170 000), не кодирующую собственные белки. Вызывают болезни растений. Механизм репликации вироидов окончательно не выяснен. Предполагается, что вироиды в клетках растений, индуцируют синтез вироидных РНК, используя ферменты растений-хозяев. Возможно, что некоторые болезни человека и животных (куру, скрейпи овец и др.) вызываются агентами, сходными с вироидами Известно еще несколько молекулярных патогенов, подобных вирусам. Особое значение среди них имеют вироиды, которые несмотря на свое название резко отличаются от вирусов. Они много меньше самых малых вирусных частиц и лишены белковой оболочки. Вироиды состоят из однонитевой молекулы РНК, которая автономно реплицируется в зараженных клетках. Они являются возбудителями болезней многих растений (пальм, хризантем, картофеля и др.). Впервые вироиды обнаружены в 1971 г. в ядрах инфицированных клеток, при репликации они используют ферментные системы клетки-хозяина. РНК вироида может иметь различную структуру (шпильки, кольца и др.). В живых организмах встречаются и другие молекулярные патогены, не относящиеся к вироидам. Существование структур, подобных вироидам, но построенных из ДНК, предполагается и у животных. Они называются субвирусными частицами. Известно, что некоторые фрагменты белков способны контролировать свое воспроизведение в клетках животных без участия нуклеиновых кислот. Такие частицы называют «прионами» удалось открыть два типа таких частиц. Первые из них — вироиды — инфекционные частицы, состоящие только из нуклеиновой кислоты (РНК) и не содержащие белка. (В состав вирусов входят как нуклеиновая кислота, так и белок.) До сих пор неизвестно, какие заболевания человека вызываются вироидами Если бактериофаги самые сложные вирусы, то так называемые вироиды — наиболее простые. Лучше всего изучен вироид, вызывающий веретеновидность клубней картофеля. Пораженные им растения легко отличить от здоровых. У них листья прижаты к стеблям, а клубни имеют характерную форму с многочисленными глазками. У вироидов нет оболочки: это голые РНК, образующие кольца; кольца, как правило, как бы сплюснуты в палочку. Этот вироид состоит из некодирующей белков РНК, в которой всего 359 нуклеотидных звеньев. Полагают, что информация о синтезе белков, появляющихся в клетках зараженного картофеля, содержится в геноме самого картофеля, но обычно заблокирована. Вироид как бы включает ее и тем самым изменяет внешний облик хозяина К РНК-содержащим вирусам примыкает другая группа молекулярных паразитов - вироиды. Это патогенные РНК, не содержащие и не кодирующие никаких белков, но тоже способные к репликации в живых системах. Тем самым вирусные и вироидные РНК демонстрируют способность РНК не только кодировать белки, но и служить полноценным воспроизводящимся генетическим материалом. Вирусы и вироиды часто рассматриваются как эволюционные реликты, и процесс репликации РНК без участия ДНК может отражать очень ранний этап эволюции жизни, когда ДНК еще не утвердилась в качестве специализированной формы хранения и воспроизведения генетической информации в поколениях клеток

65. Бактерии как возбудители болезней растений, симптомы бактериозов и фитоплазмозов. Строение бактериальной и фитоплазменной клетки. Диагностика бактериозов.

Пути передачи бактериальной инфекции Бактериальные болезни проявляются в виде ожогов, некрозов, пятнистостей, гнилей. В случае поражения бактериями сосудистой системы растения увядают.Пути проникновения бактерий в растения многообразны: заражение происходит через устьица, водные поры, чечевички в кожуре, механические повреждения.Сохраняются фитопатогенные бактерии главным образом с растительными остатками в почве. Кроме того, бактерии могут оставаться на поверхности семян, заражая сеянцы и саженцы.Бактерии вызывают свыше 200 болезней растений Изменение наследственных свойств у бактерий. У бактерий, так же как при изучении генетики высших организмов, принято выделять понятия: генотип, фенотип, модификации.Генотипом бактерий называется совокупность генов, представленных нуклеоидом (хромосомой) и обусловливающих наследственные свойства клетки. В генотипе содержится набор генетических инструкций для определенного числа альтернативных путей развития. Не все признаки, заложенные в генотипе бактерий, проявляются при жизнедеятельности клетки. Следовательно, наследуется не признак как таковой, а потенциальная возможность проявления в течение жизни клетки этого свойства. Наследуется способность специфическим образом реагировать на определенные условия среды и поэтому вся сумма реализованных признаков называется фенотипом. Фенотипические различия между организмами, одинаковыми по генотипу, называются модификациями.У бактерий различают генотипическую (наследственную) изменчивость и фенотипическую, или модификационную (ненаследственную). Генотипическая изменчивость может быть комби н ативной, связанной с процессом рекомбинаций в генотипе, и мутационной, обусловленной изменениями в ДНК при возДействии мутагенных факторов. Фенотипическая изменчивость возникает под влиянием среды и не влечет за собой изменения в генотипе бактерий, однако диапазон такой изменчивости обусловлен генотипом.Комбинативная изменчивость у бактерий, обусловленная изменениями в последовательности и сцепленности генов или частей генов, осуществляется при таких феноменах, как трансформация, транедукция и конъюгация. Типичные симптомы бактериозов - карликовость и изменение окраски, но возможны также завядание (вилт), мягкая гниль и образование раковых наростов. Окраска по Граму. Для распознавания грамположительных и грамотрицательных бактерий используют быстрый метод Рью, где реагентом служит 3%-ный раствор КОН, который наносится на предметное стекло в количестве 1-2-х капель. Одну петлю исследуемой культуры вносят в каплю щелочи и растирают, наблюдая за ее вязкостью. Если культура становится вязкой и тянется за петлей на расстояние 1,5-2 см и более, то испытуемая культура — грамотрицательная. Грамположительные культуры не дают вязких образований и за петлей не тянутся. Реакция сверхчувствительности. Для постановки реакции сверхчувствительности по Клементу отбирают нефлюоресцирующие грамотрицательные штаммы, 24-48-часовую культуру смывают 10 мл стерильной воды и готовят суспензию, содержащую 10 - 10 клеток в 1 мл. С помощью шприца суспензию вводят в межклеточное пространство листа табака Nicotiana tabacum или комнатной герани Pelargonium zonala. Контроль — инъекция стерильной воды на том же растении-индикаторе. В том случае, если суспензия содержит фитопатогенные бактерии через 12-24 часа в месте инфильтрата образуется некроз. Бактерии сапрофиты не вызывают отмирание ткани и лист остается без внешних изменений. Серодиагностика. С выделенными бактериями проводят микроскопическую реакцию агглютинации на стекле с антисывороткой, полученной от кролика при введении ему чистой культуры Erwinia amylovora. Для контроля самоагглютинации берут нормальную сыворотку от неиммунизированного животного