Одна белковая молекула вируса табачной мозаики

лимикронов, ширина же молекулы вируса табачной мозаики всего 12 миллимикронов. Однако среди молекул вирусы принадлежат к гигантам. Молекулярный вес вируса табачной мозаики определяется в 40 с лишним миллионов, тогда как молекулярный вес большей части белковых веществ равен нескольким десяткам тысяч. Вирусные белки можно назвать тяжелыми белками. Фильтрующиеся вирусы, о которых идет здесь речь, уже по размерам их частиц находятся в мире молекул, хотя и обладают некоторыми свойствами живых организмов.

Кристалл вируса мозаичной болезни табака под микроскопом,

Физические и химические свойства вирусных белков в настоящее время изучены довольно детально. Установлен также размер молекулы вируса табачной мозаики. Эта молекула имеет форму палочки, длина которой около 400 миллимикронов, а ширина всего только 12 миллимикронов. Молекулы некоторых других вирусов имеют шарообразную форму. Чтобы представить себе, как малы эти размеры, вспомним, что миллимикрон — это тысячная микрона, а микрон — тысячная миллиметра. Иными словами, миллимикрон так относится к миллиметру, как миллиметр к километру.

Благодаря электронному микроскопу и этот мир мельчайших частиц сделался видимым. Электронный микроскоп уже сейчас усовершенствован настолько, что дает увеличение в десятки тысяч раз, тогда как при помощи обыкновенного микроскопа можно достигнуть увеличения только в две-три тысячи раз.

Частица вируса значительно меньше, чем самый маленький микроб. Одна из мельчайших бактерий имеет в поперечнике 750 мил

Рассказывая о 4 замечательных открытиях в области изучения растительных вирусов, мы совсем оставили в стороне вирусы, вызывающие заболевания у животных. Являются ли они тоже веществами, или же представляют собой простейшие микробы? Возможно, что одни из вирусов, вызывающих болезни у животных и человека, тоже белковые вещества, другие же более сложны и представляют собой мельчайшие микробы.

При одной вирусной болезни шелковичных червей в клетках накопляются белковые кристаллы. Такие болезни, вероятно, вызываются белковыми веществами такого же типа, как паразитические белки, вызывающие вирусные болезни растений. А что представляет собой элементарное тельце оспы, которое можно видеть под микроскопом: гигантскую молекулу или простейшую бактерию? Об этом еще спорят. Не будем предрешать результатов этого спора и не будем входить* во все его детали. Необычайно интересен и знаменателен самый этот спор. В мире фильтрующихся вирусов как бы теряется грань между живым и неживым. В настоящее время найдены такие мелкие микробы, которые проходят через бактериальные фильтры.

Здоровый овес (справа) и овес, больной вирусной болезнью — закукливанием. Больной овес перестает нормально расти,

становится карликовым и кустистым. Вверху

клетки больного растения с белковыми кристаллами.

Сегодня мы еще не знаем, каково происхождение вирусов: являются ли они чем-то переходным от неживого к живому, от мертвого вещества к первым формам жизни, или же, наоборот, вирусы представляют собой продукт упрощения более сложных бактериальных форм жизни под влиянием паразитического образа существования. Если верно последнее, то эти гигантские молекулы паразитического белка скорее следует рассматривать как осколки живой клетки, еще сохранившие некоторые признаки жизни.

Так или иначе, новейшие открытия в области вирусных белков создали совершенно новую область исследования этих оригинальных кристаллизирующихся веществ, способных к изменчивости, самовоспроизведению и паразитизму. Своеобразие исследуемой проблемы, прямое отношение ее к основным вопросам о первичных формах жизни, ее связь с актуальнейшими задачами медицины и сельского хозяйства делают ее одной из самых центральных проблем науки о жизни.

Борьба с вирусными болезнями человека и животных в настоящее время успешно ведется при помощи предохранительных прививок, уничтожения насекомых-переносчиков и другими методами. Для защиты растений от вирусных болезней особое значение имеет выведение устойчивых сортов, борьба с сорными растениями, в которых вирус может зимовать, и с насекомыми-переносчиками.

Вирус табачной мозаики

По легенде, когда в 1492 году Христофор Колумб высадился на берег Кубы, к нему навстречу вышли индейцы, курившие табачные листья, свернутые в виде грубой сигары. Такие сигары назывались "табакос", откуда и произошло слово "табак". По другой версии, "табако" назывались трубки, набитые табачной крошкой, которые при курении вставлялись в ноздри. Табакокурение – ив бытовых, и в религиозных целях – было распространено по всей доколумбовой Америке. Трубку для курения использовали племена ацтеков и майя. Ирокезы зажигали табак, чтобы умилостивить бога войны.

Впервые семена табака (размером они примерно с маковое зернышко или даже мельче) оказались в Испании в 1518 году. В 1560 году французский посланник при португальском дворе в Лиссабоне Жан Нико прислал семена табака в Париж королеве–матери Екатерине Медичи. Доктора начали советовать курить "целебную траву" от астмы и других болезней. "Лекарство" понравилось, курение вошло в моду. Появились новые сорта табака. Площади под его посевами стали быстро расти, и к концу XIX века культура табака широко распространилась по всей Европе.

Модель вируса табачной мозаики: молекулы белка оболочки (1) уложены по спирали; внутри частицы уложена нить РНК (2)

Табак, однако, сам стал болеть. На молодых листьях появлялось мозаичное чередование темно–зеленых и светло–зеленых участков. Из–за их разной толщины лист приобретал гофрированный вид. Адольф Майер, немец, работавший в Голландии, в 1886 году описал это заболевание, дал ему название – "табачная мозаика" – и установил его инфекционную природу: оказалось, что мозаику можно вызвать у здоровых Табаков инъекцией в жилки их листьев сока больного растения.

Между тем болезнь проникла в южные регионы Российской империи – на Украину, в Молдавию, в Крым. И тогда Департамент земледелия направил в Крым молодого ученого Дмитрия Иосифовича Ивановского для изучения заболевания табака и разработки мер борьбы с ним. В 1892 году Д.И. Ивановский подтвердил данные Майера об инфекционной природе заболевания; установил, что основные источники заражения – это больные растения и почва; предложил меры борьбы: уничтожение зараженных растений, замена почвы в теплицах, севооборот. Самое же, как оказалось, главное открытие состояло в следующем: он установил, что неизвестный возбудитель заболевания проходит сквозь мельчайшие норы фарфорового фильтра, непроницаемого для всех известных к тому времени микробов. Такие фильтры были изобретены в Пастеровском институте в Париже, что позволило микробиологам получать фильтраты, не содержащие бактерий. Любую инфекционную жидкость можно было проверить на присутствие в них болезнетворных бактерий, пропустив ее через эти фильтры. Если фильтрат оказывался неинфекционным, это указывало на то, что в исходной жидкости содержится бактерия–возбудитель.

Ивановский обнаружил, что профильтрованный экстракт полностью сохранил свою инфекционность, то есть им можно было заразить другие растения. Ивановский решил, что возбудителем мозаичной болезни табака является очень мелкий микроорганизм.

Местные некрозы на листе табака – реакция растения на заражение вирусом табачной мозаики

В 1898 году голландский микробиолог Мартин Бейеринк подтвердил данные Дмитрия Ивановского и предположил, что заболевание вызывается не мелкой бактерией, а "жидким живым инфекционным началом", который Бейеринк назвал "вирусом" ("вирус" по–латыни означает "яд").

В России считают, что вирус табачной мозаики (ВТМ) открыл Ивановский в 1892 году. На Западе приоритет безусловно отдают Бейеринку. Именно в августе 1998 года в Эдинбурге, в Шотландии, был проведен международный симпозиум, посвященный столетию открытия вируса табачной мозаики.

На этом фрагменте палочковидной частицы вируса табачной мозаики видны: уложенный в регулярную спираль белок оболочки (1), внутренний канал вирусной частицы (2) и канавка, в которую укладывается нить вирусной РНК (3)

Частицы ВТМ – это круглые прямые палочки длиной 300 и толщиной 18 нанометров. Они представляют собой агрегат из 2100 молекул белка оболочки, которые уложены в спираль вокруг заполненного водой канала, проходящего вдоль длинной оси вириона. Генетический материал вируса – однонитевая молекула РНК – уложена внутри спирали из белковых молекул на расстоянии 4 нанометров от центральной оси.

Конечно, сейчас вирусу табачной мозаики далеко до "популярности" вируса гриппа или вируса иммунодефицита человека – истинных антигероев нашего времени.

А между тем вирус табачной мозаики был первым вирусом, который был открыт, с которого вообще пошло понятие "вирус".

Мозаика чередования темных и светлых участков на листе табака, зараженного вирусом табачной мозаики

Многое из того, что мы знаем о вирусах, впервые было обнаружено при изучении именно вируса табачной мозаики. Этот вирус был первым, который удалось не просто выделить из зараженного растения, но и очистить от всех примесей растительного происхождения. Вирус табачной мозаики был первым, который удалось наблюдать в недавно изобретенный электронный микроскоп. Произошло это в 1939 году. Вирус табачной мозаики был первым вирусом, который удалось разобрать на части – белок и нуклеиновую кислоту, и вновь собрать полноценную инфекционную вирусную частицу. При заражении растений РНК вируса табачной мозаики впервые было показано, что именно нуклеиновая кислота несет генетическую информацию и что именно она ответственна за инфекционность вируса. До сих пор, хотя в нем всего–то три гена, вирус табачной мозаики является излюбленным объектом изучения вирусологов во всем мире.

Возьмите сигарету или сигару, лучше низкосортную, и разотрите табак с небольшим количеством воды. Тем, что получилось, натрите листья томатов или петунии. Если в табаке есть вирус табачной мозаики, то через несколько дней на зараженных растениях образуются некротические или хлоротические пятна, а затем на всем растении может развиться мозаика. Поскольку многие курительные табаки содержат вирус табачной мозаики, в теплицах даже запрещается курение. Можно пойти на рынок, купить помидоры или огурцы (лучше всего тепличные!) и, растерев мякоть, проделать все то же самое, что и с табаком. Или, например, подорожник, который просто растет под ногами, – тоже годится для опыта, потому что он тоже заражается вирусом табачной мозаики. Правда, не стоит производить такие опыты на дачном участке, потому что вирус табачной мозаики исключительно заразен, а лучше примоститься где–нибудь в укромном уголке, на подоконнике, используя рассаду, которую не жалко, которая и заражается, кстати, легче, чем взрослые растения.

Биология | 10 - 11 классы

Одна белковая молекула вируса табачной мозаики состоит из 158 аминокислот.

Определите длину гена, несущего информацию о структуре этой белковой молекулы.

Аминокислоты кодируются триплетами.

Одна аминокислота закодирована тремя нуклеотидами.

Следовательно, ген, кодирующий белковую молекулу, состоящую из 158 аминокислот, имеет длину 158 * 3 = 474 нуклеотида.

При необходимости можно перевести в доли метра.

Одна из цепей днк имеет молекулярную массу 72?

Одна из цепей днк имеет молекулярную массу 72.

450 определить количество аминокислот кодированных в этой днк если молекулярная масса одного нуиклиотида равна 345.

Молекула вируса состоит из 6500 нуклиотидов.

Одна молекула белка вируса состоит из 158 аминокислот определить длину гена ДНК сколько видов белка закодировано в РНК вирусов.

Третичной структурой белковой молекулы является?

Чем соединены аминокислоты в белковой молекуле?

Участок гена состоит из нуклеотидов : ТТТ ТАЦ АЦА ТГГ ЦАГ?

Участок гена состоит из нуклеотидов : ТТТ ТАЦ АЦА ТГГ ЦАГ.

Расшифруйте последовательность аминокислот в белковой молекуле, ко -

дируемой этим геном (лизин, метионин, цистеин, треонин, валин).

1)Определите вирусы, относящиеся к ДНК - содержащим : а)бактериофаг Т4 б)вирус табачной мозаики в)вирус иммунодефицита человека г)вирус герпеса 2)Отметьте вирусы, в распространении которых учавствуют ?

1)Определите вирусы, относящиеся к ДНК - содержащим : а)бактериофаг Т4 б)вирус табачной мозаики в)вирус иммунодефицита человека г)вирус герпеса 2)Отметьте вирусы, в распространении которых учавствуют животные (насекомые, клещи или круглые черви) а)вирус гриппа б)вирус табачной мозаики в)вирус клещевого энцефалита г)вирус герпеса 3)Назовите вирусы - паразиты клеток человека : а)вирус огуречной мозаики б)вирус клещевого энцефалита в)вирус табачной мозаики г)вирус герпеса Сравните признаки, присущие прионам, вирусам, клеткам прокариот и эукариот(соединить буквы с цифрами).

Одно видимо лишнее.

А) Вирусы б) Прионы в) Клетки прокариот г) Клетки эукариот 1 - состоят лишь из молекулы нуклеиновой кислоты 2 - содержат нуклеоид 3 - содержат эндоплазматическую сетку 4 - состоят из белков и молекулы нуклеиновой кислоты 5 - состоят лишь из белковой молекулы СРОЧНООООООО.

Белковая молекула имеет 280 аминокислотных остатков?

Белковая молекула имеет 280 аминокислотных остатков.

Определите длину и массу гена, кодирующего эту белковую молекулу.

Структура белковой молекулы, и чем она обеспечивается ?

Прошу помогите пожалуйставторичная структура белковой молекулы является?

Прошу помогите пожалуйста

вторичная структура белковой молекулы является?

Участок гена, контролирующего синтез одного из видов антител, имеет следующую последовательность нуклеотидов : ТТТТАЦАЦАТГТЦАГ?

Участок гена, контролирующего синтез одного из видов антител, имеет следующую последовательность нуклеотидов : ТТТТАЦАЦАТГТЦАГ.

Определите последовательность нуклеотидов и - РНК и последовательность аминокислот в белковой молекуле, которая синтезируется под контролем этого гена.

1) Химический анализ показал, что и - РНК имеет 30% аденина, 18% гуанина, 20% цитозина?

1) Химический анализ показал, что и - РНК имеет 30% аденина, 18% гуанина, 20% цитозина.

Каков нуклеотидный состав (в %) соответствующего участка двухцепочечной ДНК?

2) Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400 Да.

Определите количество нуклеотидов ДНК, которые кодируют этот белок, и длину гена.

3) Молекула РНК вируса табачной мозаики состоит из 6500 нуклеотидов.

Одна молекула белка вируса табачной мозаики состоит из 158 аминокислотных остатков.

Определите : а) длину гена, несущего информацию о структуре этого белка ; б) во сколько раз масса гена больше массы белка ; в) сколько видов белка закодировано в РНК вируса табачной мозаики.

Амфибии образовались в результате эволюции из кистеперых рыб, поэтому наиболее уместно будет сравнить их строение именно с ними. 1) У амфибий усложнилось строение кровеносной системы - сердце стало 3 - ех камерным вместо 2 - ух камерного, появился в..

Аминокислоты кодируются триплетами. Одна аминокислота закодирована тремя нуклеотидами. Следовательно, ген, кодирующий белковую молекулу, состоящую из 158 аминокислот, имеет длину 158*3 = 474 нуклеотида.
При необходимости можно перевести в доли метра.

Другие вопросы из категории

Каковы генотипы всех животных?

содержание

история

Состав

Вирус табачной мозаики

Электронная микрофотография частиц ВТМ окрашивали для улучшения видимости при увеличении 160,000x
классификация Вирус
Группа:

вирус мозаики белок оболочки Tobacco

Идентификаторы Условное обозначение CP Entrez 1494073 UniProt P03579

Вирус табачной мозаики имеет стержень, как внешний вид. Его капсид сделан из 2130 молекул белка оболочки (см изображения слева) и одной молекулы геномной РНК одной нити, длинных 6400 оснований. Белка оболочки самособирается в стержнеобразной спиральную структуру (16,3 белков в свою очереди спирали) вокруг РНКА, которая образует структуру петли шпильки (см электронной микрофотографии выше). Белок Мономер состоит из 158 аминокислот , которые собраны в четыре основных альфа-спиралей, которые соединены видной проксимальной петле к оси вириона. Вирионы

300 нм в длину и

18 нм в диаметре. Отрицательно окрашенные электронные микрофотографии показывают отчетливую внутренний канал

4 нм. РНК находится в радиусе

6 нм и защищена от действия клеточных ферментов с помощью белка оболочки. Есть три нуклеотида РНК в белок мономера. Рентгеновская дифракционные волокон была изучена структура интактного вируса на основе электронной плотности карты при 3,6 Å разрешения. Внутри сердечника спирали, спиральный молекула РНК присутствует, который состоит из около 6500 нуклеотидов.

геном

ВТМ геном состоит из 6,3-6,5 кб одноцепочечной (сс) РНК . 3'-конец имеет тРНК -подобной структуры, и 5' - конца имеет метилированный нуклеотидный колпачок. (m7G5'pppG). Геном кодирует 4 открытых рамки считывания (ORF , ), два из которых производят один белок из - за рибосомальное readthrough негерметичного UAG стоп - кодон . Эти гены кодируют 4 в репликазы (с метилтрансферазой [MT] и РНК геликазы [Хель] доменами), РНК-зависимой РНК - полимеразой , так называемый белком движения (МП) и белка капсида (СР).

Физико-химические свойства

ВТМ является термостабильной вирус. На сушеных листьев, он может выдержать до 50 ° С (120 градусов по Фаренгейту) в течение 30 минут.

цикл болезни

ВТМ не имеет отчетливую зимующие структуру. Скорее всего , это будет зимуют в зараженных табачных стеблей и листьев в почве, на поверхности загрязненных семян (ВТМ может даже выжить в зараженных табачных изделий в течение многих лет). При непосредственном контакте с растениями - хозяевами через свои векторы (обычно насекомые , такие как тли и цикадки ), ВТМ будет проходить через процесс заражения , а затем в процессе репликации.

После того, как его умножение, он попадет в соседние клетки через плазмодесмы . Спреды инфекции путем непосредственного контакта с соседними клетками, для его гладкой записи, ВТМ производит 30 к Да белка движение под названием P30 , который увеличивает плазмодесмы. ВТМ большинство вероятно перемещается от клетки к клетке как комплекс РНК, Р30 и копируют белки.

Он может также распространяться через флоэму для длительного движения расстояния в растении. Кроме того, ВТМ может быть передан от одного растения к другому при непосредственном контакте. Хотя ВТМ не определил векторы передачи, вирус может легко передаваться от зараженных хостов здоровых растений, человеческой обработкой.

После вступления в хозяина через механическую инокуляции ВТМ uncoats себя , чтобы выпустить его вирусный [+] РНК - нить. Как происходит раздевание, то MetHel: ген Pol переводится сделать герметизирующий фермент MetHel и РНК - полимеразу. Затем вирусный геном будет дополнительно повторить для получения нескольких мРНК с помощью а [-] РНК промежуточного загрунтованы с помощью тРНК _HIS на [+] РНК 3' - конца. Полученный в результате мРНК кодирует несколько белков, в том числе белка оболочки и РНК-зависимой РНК - полимеразы (RdRp), а также белка движения. Таким образом , ВТМ может повторить свой собственный геном.

Хост и симптомы

Среда

ВТМ известен как один из наиболее стабильных и вирусов. Она имеет очень широкий диапазон выживания. До тех пор пока температура окружающей среды остается ниже примерно 40 градусов по Цельсию , ВТМ может поддерживать свою стабильную форму. Все это нуждается в хост заражать. При необходимости, оранжереи и ботанические сады обеспечит наиболее благоприятные условия для ВТМ , чтобы распространиться, из - за высокой плотности населения возможных хостов и постоянной температуры в течение всего года.

Лечение и управление

Одним из распространенных методов управления для ВТМА является улучшением санитарных условий , которая включает в себя удаление зараженных растений и мытье рук между каждой посадкой. Севооборот также следует использовать , чтобы избежать зараженных почв / семенные кровати , по крайней мере , двух лет. Что касается каких - либо заболеваний растений, ищу устойчивые штаммы против ВТМА также может быть рекомендовано. Кроме того, способ кросса защиты может быть введен, где сильнее штамм TMV инфекции ингибируется путем заражения растения - хозяина с мягким штаммом ВТМ, аналогичным эффекту в вакцинах .

За последние десять лет, применение генной инженерии на растения - хозяина генома было разработано , чтобы растение - хозяина для получения белка оболочки ВТМА в их клетках. Была выдвинута гипотеза о том , что ВТМ геном будет быстро повторно покрытием при входе в клетку - хозяина, таким образом , он предотвращает инициирование репликации ВТМ. Позже было установлено , что механизм , который защищает хозяин от вирусного генома вставки через молчание генов .

Научная и воздействие на окружающую среду

Большое количество литературы о ВТМ и ее выбор для многих пионерских исследований в области структурной биологии ( в том числе дифракции рентгеновских лучей ), вирусной сборки и разборки, и так далее, принципиально из - за больших количествах , которые могут быть получены, а также тот факт , что он не заражает животных. После того, как растет несколько зараженных табачных растений в теплице и несколько простых лабораторных процедур, ученый может легко произвести несколько граммов вируса.

Джеймс Д. Уотсон , в своих мемуарах двойной спирали , цитирует его рентгеновское исследование спиральной структуры ВТМА в качестве важного шага в выведении природы ДНК молекулы.

Экспериментальные применения

Из - за свою цилиндрическую форму, высокий коэффициент пропорциональности, самосборки природа, и способность включать металлические покрытия ( никель и кобальт ) в его оболочку, ВТМ является идеальным кандидатом для включения в аккумуляторные электроды . Добавление к ВТМ электрода батареи увеличивает реактивную площадь поверхности по порядку величины, что приводит к увеличению емкости батареи до шести раз по сравнению с геометрией планарного электрода.

Читайте также: