Viroidid — väikseimad RNA-patogeenid ja taimehaiguste põhjustajad
Viroidid — miniatüüursed ringikujulised RNA-patogeenid, mis põhjustavad taimehaigusi ja saagikahjustusi. Loe avastusest, bioloogiast ja kaitsemeetoditest.
Viroidid on väikseimad teadaolevad nakkushaigustekitajad. Nad koosnevad ainult lühikestest ringikujulistest, üheahelalistest RNA-ahelatest, millel puudub valgukate. Need on enamasti taimepatogeenid (taimehaigused), millest mõned võivad põhjustada saagikahjustusi. Viroidide genoomid on äärmiselt väikesed. Nad on umbes 80 korda väiksemad kui väikseim viirus. Inimese patogeen (põhjustab haigusi inimestel) hepatiit D viirus on viroidiididega sarnane defektne RNA viirus.
Viroidid olid esimesed "subviiruslikud patogeenid", mille avastas ja nimetas Theodor Otto Diener. Ta oli taimepatoloog USA põllumajandusministeeriumi uurimiskeskuses Beltsville'is, Marylandis, 1971. aastal. Esimene tuvastatud viroid oli kartuli spindli mugulaviroid (PSTVd). Umbes 33 liiki on tuvastatud.
Struktuur ja replikatsioon
Viroidide genoomid on väga väikesed — tavaliselt umbes 250–400 nukleotiidi pikkused. Kuigi neil puuduvad valgukatted ja nad ei kodeeri valke, kujundavad viroidi RNA-d tihedad sekundaarstruktuurid (tihti "vardajoonetaoline" või rod-sarnane). Selline struktuur aitab neid stabiilsena hoida ja mõjutab ka patogeensust.
Replikatsioon toimub täielikult peremeesorganismi rakkude ensüümide abil, peamiselt RNA polümeraaside ja muude rakuvalgudega. Viroidid jagunevad kaheks peamiseks perekonnaks (nt Pospiviroidae ja Avsunviroidae), millel on erinevad replikatsioonimehhanismid ja raku-localisatsioon (tuum või kloroplast). Mõned viroidid sisaldavad isemahajagunemise (hammerhead) ribosoüümseid struktuure, mis osalevad RNA lõikumises ja liitmises lõikamata ja lõigatud produktide ringide moodustamiseks.
Mõjud taimedel ja majanduslik tähtsus
Viroidid põhjustavad taimedes mitmesuguseid haiguse sümptomeid: taimepidurdust, lehtede moonutust, kloroosi, nekroosi, õite ja viljade deformeerumist ning saagi olulist vähenemist. Sümptomid sõltuvad viroidi liigist, peremeestaimest ja keskkonnatingimustest. Mõned viroidid võivad olla latentsed ehk põhjustada kahjustust vaid teatud tingimustel või peremeestaimedes.
Majanduslikult on viroidid olulised põllumajandusele, eriti kartuli, tomati, tsitruseliste, viinamarja ja dekoratiivtaimede kasvatamisel — saagikadu ja kvaliteedikahjustused võivad olla tõsised ning tekitada rangeid impordi- ja sertifitseerimisnõudeid.
Levik ja tõrje
- Levik: peamiselt mehhaaniline (tööriistad, taimemahlad), vegetatiivse paljundamise kaudu (nt kartulimugulad, pistokse), harvemini seemnete või õietolmuga. Mõnel juhul võib levikut soodustada ka inimtegevus ja halvad sanitaartavad.
- Diagnoos: tänapäeval kasutatakse viroidide avastamiseks molekulaarseid meetodeid (RT‑PCR, valguse hübridiseerimine, järjestamine) ja seroloogilisi meetodeid vähemal määral. Varajane avastamine on oluline nakkuse leviku piiramiseks.
- Tõrje: kasutusel on puhtad ja sertifitseeritud seemne-/istutusmaterjalid, nakkuse allikate kõrvaldamine (välja põletamine või hävitamine), tööriistade desinfitseerimine, meristemkultuur ja vegetatiivse paljundamise kontroll, resistentsete sortide aretus ning rangem taimekaitse järelevalve ja karantiinimeetmed.
Teadusuuringud ja erandjuht — hepatiit D
Viroidid on teadusele huvitavad, sest nad näitavad, kuidas lihtne RNA võib peremehes keerukaid patoloogilisi protsesse vallandada ilma valkude abita. See on andnud teadmisi RNA‑struktuuri, RNA‑silumise ja hostiensüümide kasutamise kohta replikatsiooniks.
Kliinilisest vaatenurgast on huvitav erand: hepatiit D viirus (HDV) ei ole viroid, vaid defektne RNA‑viirus, mis on oma struktuuri ja replikatsioonimehhanismilt viroidide moodi — HDV RNA on samuti ringikujuline ja vajab hepatiit B viiruse pinnavalke, et moodustada infektsioonivõimeline viirusosake inimestel.
Kokkuvõte
Viroidid on ainulaadsed, väga lihtsad RNA-patogeenid, mis on olulised taimehaiguste mõistmisel ja põllumajanduse kaitsel. Kuigi neid on teada suhteliselt vähe (umbes 33 liiki), võivad nad tekitada suuri majanduslikke kahjusid ja nõuavad täpset diagnostikat ning rangeid tõrjemeetmeid.
Theodor O. Diener üllatas teadusmaailma 1971. aastal, kui ta avastas viroidi viroidi.
Küsimused ja vastused
K: Mis on viirused?
V: Viroidid on väikseimad teadaolevad nakkusetekitajad, mis koosnevad ainult lühikestest ringikujulistest, üheahelalistest RNA-ahelatest, millel puudub valgukate.
K: Milliseid haigusi viroidid põhjustavad?
V: Viroidid on enamasti taimepatogeenid, mis põhjustavad taimehaigusi, mis võivad põhjustada saagi hävimist.
K: Kui suured on viroidide genoomid?
V: Viroidide genoomid on äärmiselt väikesed, umbes 80 korda väiksemad kui väikseim viirus.
K: Mis on viroididega sarnane inimpatogeen?
V: Viroididega sarnane inimpatogeen on D-hepatiidi viirus, mis on defektne RNA-viirus.
K: Kes avastas ja nimetas viroidid?
V: Viroidid avastas ja nimetas 1971. aastal Theodor Otto Diener, USA põllumajandusministeeriumi Beltsville'is (Maryland) asuvas uurimiskeskuses töötav taimepatoloog.
K: Milline oli esimene viroid, mis tuvastati?
V: Esimene tuvastatud viroid oli kartuli spindli-mugula viroid (PSTVd).
K: Mitu viroidiliiki on tuvastatud?
V: On tuvastatud umbes 33 viroidiliiki.
Otsige