Mosaiikkiviruksen kukkakaali (CaMV lyhenne kukkakaalin mosaiikkiviruksen ) on laji kasvivirukset perheen Caulimoviridae .
Se on tyypillinen Caulimovirus , yksi Caulimoviridae-perheen kuudesta suvusta, pararetrovirukset, jotka infektoivat kasveja . Pararetrovirukset ovat parafyleettinen ryhmä, joka merkitsee viruksia, jotka replikoituvat käänteiskopioijaentsyymillä kuten retrovirukset . Tämä ryhmä sisältää hepatiitti B -viruksen sekä badnavirukset . Viruspartikkelit eivät kuitenkaan sisällä RNA: ta, kuten retroviruksia (esim. HIV), mutta ne sisältävät DNA: ta . CaMV kuuluu Baltimore-luokituksen ryhmään VII (kaksijuosteinen DNA-pararetrovirus) .
CaMV infektoi pääasiassa Brassicaceae- perheeseen kuuluvia kasveja, kuten Arabidopsis thaliana ja jotkut Solanaceae . Tämä virus aiheuttaa sairauksia, jotka ilmenevät " mosaiikki " tai "täplitys" -tyyppisillä oireilla monien viljeltyjen ristiinnaulittujen , erityisesti Brassica campestris ja Brassica oleracea, lehdillä .
Kirvat välittävät sen kiertämättömässä tilassa, ts. Virus pysyy kiinnittyneenä kirvojen akrostyyliin (Uzest et ai., 2007; Uzest et ai., 2010) ilman, että hiukkasten ei tarvitse olla vuorovaikutuksessa hemocoelin kanssa. siirretään kasveista kasveihin.
CaMV: lle on tunnusomaista genomi, joka on pakattu noin 8000 emäsparin pyöreän kaksijuosteisen DNA: n muotoon ja joka käsittää seitsemän avointa lukukehystä (ORF).
Saapuessaan isäntäsoluun virus-DNA varastoidaan minikromosomin muodossa ja solu-RNA-polymeraasi II syntetisoi kaksi pääkirjoitusta nimeltään 35S ja 19S. Monokistroninen 19S-mRNA koodaa virusproteiinia P6 ja polykistroninen ja pregenominen 35S-mRNA, joka koodaa kaikkia virusproteiineja. MRNA: t kuljetetaan sytoplasmassa, 19S mRNA transloidaan P6-proteiiniksi, joka on mukana polykistronisen 35S-mRNA-juosteen translaatiossa (Leh et ai., 2000; Park et ai., 2001; Bureau et ai., 2004), joka tuottaa kaikki muut virusproteiinit. Näiden proteiinien joukossa käänteistranskriptaasi käyttää 35S RNA: ta templaattina viruksen käänteistranskriptaasille uuden kaksijuosteisen DNA: n syntetisoimiseksi, joka pakataan uusiin viruskapsideihin. Proteiinisynteesi, käänteiskopiointi ja pakkaaminen tapahtuu siis "virustehtaissa", joiden päämatriisi koostuu P6-proteiinista (puhumme tiheistä inkluusiokappaleista). Lisäksi kaksi virusproteiinia (koodattu ORF2- ja ORF3-, sekä P2- ja P3-proteiineissa), kerran ilmaistuina tiheissä inkluusiokappaleissa, siirtyvät sitten "siirtokappaleisiin" (kutsutaan myös kirkkaiksi inkluusiokappaleiksi) (Martiniere et al., 2009 ). Elinkaaren loppuun saattamiseksi äskettäin muodostuneet viruspartikkelit siirtyvät naapurisoluihin plasmodesmien kautta ja muihin lehtiin floemin kautta.
P1-proteiini (40KDa, pl 7,5) on liikkumisproteiini (MP), se on mukana solusta soluun ja on vuorovaikutuksessa plasmodesmien kanssa muodostamalla tubuluksia sisälle (Perbal et ai., 1993). Näiden tubulusten muodostuminen tapahtuu todennäköisesti soluproteiinin avulla. CaMV: n MP on vuorovaikutuksessa in vivo Rab-perheen proteiinin kanssa, jolla on rooli vesikkelikuljetuksessa, MP-mutaatioissa, jotka poistavat vuorovaikutuksen, tekevät viruksesta ei-tarttuvan (Huang et ai., 2001). CaMV: n MP: t ovat vuorovaikutuksessa kaksoishybridisoluseinään liittyvän pektiinimetyyliesteraasin kanssa, tämän vuorovaikutuksen poistaminen johtaa infektion epäonnistumiseen (Chen et ai., 2000).
P2-proteiini (18KDa, pI 10.3) syntetisoidaan tiheissä inkluusiokappaleissa, ennen kuin se viedään nopeasti selkeisiin inkluusiokappaleisiin, joiden pääkomponentti se on (Espinoza et ai., 1991; Martiniere et ai., 2009). P2 on vuorovaikutuksessa mikrotubulusten kanssa (Blanc et ai., 1996), ja sillä on rooli kirvojen viruksen välityksessä, se toimii linkkinä ("sillan hypoteesi") tarttuvan viruskompleksin välillä (ts. Yhdistettynä P3-proteiiniin, Leh et al.) ., 1999) ja kirvatyylejä (Drucker et ai., 2002; Uzest et ai., 2007).
P3-proteiini (15KDa, pl 10,8) löytyy tiheistä, sitten kirkkaista inkluusiokappaleista ja osallistuu tarttuvaan kompleksiin. P3, pieni ja ei-rakenteellinen kapsidiproteiini, on vuorovaikutuksessa P4-kapsidiproteiinin ja P2-proteiinin kanssa muodostaakseen tarttuvan kompleksin (Leh et ai., 2001). P3: lla on kaksi erillistä aktiivisuutta N- ja C-terminaaleissa, nämä domeenit ovat välttämättömiä isäntäkasvien systeemiselle infektiolle, eikä niitä voida korvata samanlaisilla domeeneilla muista Caulimoviruksista. N-terminaalialueella on ”kela-kela” -domeeni tetrameerin muodostamiseksi (Leclerc et ai., 1998), mutta näyttää siltä, että biologinen muoto planta on anti-rinnakkaisdimeerissä (Uzest et ai., 2010). C-terminaalisella alueella on sekvenssi, jossa on runsaasti proliinia ja jolla on vahva affiniteetti kaksijuosteiseen DNA: han (Mougeot et ai., 1993).
Kapsidiproteiini (P4) muunnetaan 56KDa: n esiastemuotoon (pl 5.1). Sen jälkeen se katkaistaan viruksen käänteistranskriptaasin (P5) proteaasiosalla, jolloin saadaan proteiineja 42, 39 ja 37 KDa (vastaavasti pl 9,4; 9,9 ja 10,1), jotka muodostavat kapsidin. Proteiinin keskialue on riittävä P4: n in vitro -aggregaatioon in vitro (Chapdelaine ja Hohn, 1998). 42 ja 39 kDa kapsidiproteiineilla (CP42 ja CP39 vastaavasti) on sinkkisormidomeeni niiden C-terminaalisessa osassa, joka sallii sitoutumisen virus-RNA: n kanssa. Seriinien CP44: n C-terminaalinen osa ja N-terminaalinen osa voidaan löytää fosforiloituna isännän kaseiinikinaasi II: lla, jolloin näiden alueiden mutaatio poistaa infektion (Chapdelaine et ai., 2002; Champagne et. al., 2007). CP44: n N-terminaalialueella proteiinissa on erityisesti alue, joka sisältää PEST-motiivin, johon isännän proteasomi on kohdistanut (Karsies et ai., 2001).
P5-proteiini on monitoiminen 78KDa -proteiini, joka on välttämätön viruksen replikaatiossa. N-terminaalinen alue sisältää asparagiinihappoproteinaasia (22,8 KDa, pl 8,3), joka vapautuu itse pilkkomalla (Torruella et ai., 1989). Terminaalinen C-osa koostuu käänteistranskriptaasista (56KDa, pl 9,9) ja RNAse H: sta. CaMV: n käänteiskopioijaentsyymi käyttää, kuten kaikkia pararetroviruksia, sytoplasman tRNA: ta alukkeena DNA: n negatiivisen juosteen synteesiin. RNA. DNA-synteesin aikana RNaasi H hajottaa templaatti-RNA-juosteen jättäen alukkeen positiivisen DNA-juosteen synteesiä varten. P5 on proteiini, jolla on voimakas samankaltaisuus eläinvirusten, kuten hepatiitti B: n tai HIV: n, RT: n kanssa, johon meillä on monia viitteitä. Tämä teki mahdolliseksi tunnistaa yhteys hepatiitti B RT: n ja Arabidopsiksesta löydetyn Hsp 90 -proteiinin (Hu et ai., 2004) välillä.
P6-proteiini (62KDa, pl 9,2) on monitoiminen proteiini, jota kutsutaan myös TAV: ksi (translaatiotransaktivaattori / viroplasmiini). Se on tiheiden inkluusiokappaleiden tärkein ainesosa ja runsas proteiini infektoiduissa soluissa. P6 sitoutuu proteiineihin eIF3, eIF4 ja 60S-ribosomin L24-, L18- ja L13-alayksiköihin ja miniTAV-vyöhykkeiden läpi (Leh et ai., 2000; Park et ai., 2001; Bureau et ai., 2004) ja sen MBD-vyöhyke (useita proteiineja sitovia domeeneja) (Ryabova et ai., 2004). Sen lisäksi, että nämä sidokset puuttuvat 35S-RNA: n translaation transaktivaatioon, ne mahdollistavat "translaation uudelleenkäynnistymisen" mekanismin monikistroninen RNA 35S: ssä (Ryabova et ai., 2004). P6 on mukana myös "ribosomin shuntti" -mekanismissa, joka on välttämätön infektion kannalta (Pooggin et ai., 2000; Pooggin et ai., 2001). "Shunt-ribosomi" on translaation aloitusmekanismi, jossa ribosomit ohittavat fyysisesti 5'-UTR: n osat saavuttaakseen suoraan alkukodonin, jotta vältetään pienten ORF: ien (lyhyiden ORF: ien) ja rakenteiden skannaus. Se osallistuu myös isäntäspektrin determinismiin ja oireiden vakavuuteen (Schoelz et ai., 1986). P6: lla on NLS, joka antaa sen tunkeutua ytimeen, jolloin näiden domeenien mutaatio poistaa infektion muuttamatta translaation transaktivaatiota (Haas et ai., 2008). Infektion aikana CaMV altistetaan isännän hiljentämiselle (Al-Kaff et ai., 1998), joka kohdistuu ensisijaisesti virus-RNA: n 35S-promoottoriin (Moissiard ja Voinnet, 2006). P6 toimii myös RNA: ta vaimentavana vaimenntajana (Love et ai., 2007) sitoutumalla DRB4-proteiiniin, jonka tiedetään helpottavan Dicer DCL4: n työtä (Haas et ai., 2008).
ORF7-tuotetta ei ole koskaan löydetty planta-alueesta, ja sen toiminta on sen vuoksi tuntematon tänään (Wurch et ai., 1990).
Viruksessa läsnä olevan CaMV 35S -geenin promoottoreita käytetään usein geenitekniikassa sen varmistamiseksi, että modifioitu solu ilmentää uutta geenimateriaalia. Vaikka ne ovat peräisin fytoviruksesta, RNA II -polymeraasit lukevat promoottorit monista organismeista, mukaan lukien Escherichia coli , sienet sekä eläin- ja ihmissolut.
Siten on mahdollista määrittää, sisältääkö organismi, ruoka tai tuote geneettisesti muunnettuja organismeja , havaitsemalla näiden promoottorien läsnäolo näytteen geneettisessä materiaalissa.