Re virologija oznaava nauku koja prouava viruse

Viroze biljaka 2006/2007

Opti deo

01 Istorijat

Re virologija oznaava nauku koja prouava viruse. Nauka koja prouava viruse koji zaraavaju biljke naziva se biljna virusologija,

a obolenja prouzrokovana ovim parazitnim agensima-virusima-viroze biljaka.O virusima kao prouzrokovaima biljnih oboljenja do pre stotinak godina nije se nita znalo. Simptomi i tete prouzrokovane virusima pripisivane su drugim mikroorganizmima ili nekim neparazitnim iniocima. Sigurno je da su virozna oboljenja postojala mnogo pre nego to je otkrivena njihova priroda. Meu najstarijim podacima o virusima, pominje se besnilo pasa, za koje se danas zna da prouzrokuje virus (koje pominje Aristotel 4 veka pre Hrista).

Pored toga epidemije velikih boginja i druge bolesti za koje se danas zna da ih prouzrokuju virusi, pominju se u 10 veku pre Hrista u Kini. Nadalje na crteima starih Egipana vidi se da su ljudi u to doba bolovali od deje paralize. Naziv virusologija dolazi od latinske rei virus. Ta re je u rimsko doba oznaavala svaku otrovnu materiju, odnosno otrov. Posle se znaenje rei virus menjalo. U 18. veku ova re ima viestruko znaenje, osim to znai otrov, ona oznauje i i neugodan miris znoja, gnoj iz ira, te sve to je povezano sa hranom, a moe nakoditi. U 19. veku virus oznauje otrovne materije s kojima je povezana zaraza (infekcija) ili jednostavno sve okom nevidljive uzronike bolesti (mikropatogene organizme).

Virusi napadaju i oveka i ivotinje i biljke, ali napadaju i bakterije, te druge mikroorganizme (gljive i dr.). Na svojim domainima oni prouzrokuju razliite bolesti, s moguim tetnim, pa i letalnim posledicama. Na oveku i ivotinjama virusi prouzrokuju dobro poznate bolesti, kao napr. gripu, utu groznicu, herpes, leukemiju, boginje, deju paralizu, AIDS (SIDA), a kod ivotinja slinavku, ap i mnoge druge bolesti.Na biljnim organizmima virusi prouzrokuju razliite promene: deformacije biljnih delova, arenilo listova, krljavost biljaka, te i druge promene, koje znaajno utiu na prinos biljaka i ponekiput izazivaju uginjavanje, tj. propadanje biljaka usled jakih nekroza.Mnogi bakterijski virusi, tzv. bakteriofagi mogu potpuno da razore bakterijske elije u kojoj se nalaze i parazitiraju ih.

Virusi su tetni ne samo za ljude i ivotinje jer prouzrokuju zarazne bolesti, ve i za biljke kod kojih prouzrokuju razliita oboljenja, koja znaajno utiu na smanjenje prinosa, te su tetni za mikroorganizme na ijim metabolotikim procesima se zasnivaju mnogi biotehniki procesi (napr. vrenje).Prvo pouzdano svedoanstvo o postojanju biljnih virusa je opis prugastog arenila cvetova lala, koji je publikovan 1576 godine od strane Charles de l' Ecluse ili Carolius Clusius-a.Na slici holandskog slikara Daniela Rabela iz 1662. godine nailazimo na prvu ilustraciju simptoma jednog virusnog oboljenja. Ovaj, a kasnije i itav niz drugih slikara prikazivali su cvetove lala, koje prouzrokuje, kako je danas poznato, virus mozaika lale, odnosno virus arenila cvetova lala otkriven 1928. godine. Virozne bolesti krompira poznate pod imenom degeneracija krompira zapaene su 1757. godine u Evropi, mada se u to vreme nije znalo da su prouzrokovane virusima. Krajem devetnaestog veka 1886. godine, Adolf Mayer opisuje jedno oboljenje duvana koje je nazvao "Mosaik krankenheit", odnosno "Mozaik duvana", a za koje se danas zna da ga prouzrokuje virus mozaika duvana. On je uspeo da sokom izdvojenim iz zaraene biljke duvana prouzrokuje sline simptome na zdravim biljkama duvana, tj. prvi izvri vetaku zarazu biljaka jednim virusom.

Dve godine kasnije, 1888. godine, Amerikanac Erwin F. Smith pokuao je da sledi Mayera i da prenese uzronika oboljenja utice bresaka, sokom zaraenih biljaka. Poto prenoenje sokom nije uspelo, Smith je izvrio kalemljenje pupoljaka zaraenih na zdrava stabla i konstatovao da se uzronik utice breskve uspeno prenosi kalemljenjem. Smith je otkrio i neznajui u to vreme najsigurniji nain pomou koga se sve bolesti prouzrokovane virusima mogu da prenesu sa zaraenih na zdrave biljke.

Ruski botaniar Dmitrij Ivanovski, samo 6 godina kasnije, prouavajui uzronika oboljenja mozaika duvana, koga je veina naunika do tada svrstavala u bakterije, doao je do znaajnog otkria. Proputajui sok zaraene biljke duvana kroz Pasteur-Chambarlain-ov filter, uspeo je da dobije bakterioloki sterilan sok, poto ovaj filter ne proputa bakterije i druge vee mikroorganizme. On je utvrdio da filtriran sok ostaje i dalje infektivan, prouzrokujui simptome na zdravim biljkama. Na osnovu ovog ogleda i tadanjih saznanja zakljuio je da su prouzrokovai mozaika duvana toksini bakterija, prisutni u filtriranom soku. Ovo otkrie ostalo je nezapaeno sve dok ovaj eksperiment nije ponovljen nekoliko godina kasnije od strane holananina Martinus William Beijerinck-a (1898).On je potvrdio kao i Ivanovski da uzronik mozaika duvana moe da prolazi kroz porculanski filter koji ne proputa bakterije. Na osnovu dobijenih rezultata Beijerinck je doao do znaajnog zakljuka da prouzrokova oboljenja duvana ne moe biti bakterija, ve je u pitanju teni zarazni uzronik, nazvan contagium vivum fluidum (zarazna iva tenost).

Beijerinck je prvi konstatovao da uzronici oboljenja nisu bakterije, te ga mnogi smatraju ocem nauke o virusima. Mnogobrojna istraivanja su kasnije pokazala znaajnu ulogu velikog broja raznih vrsta insekata kao vektora. Pored insekata, kao vektori su otkrivene i druge grupe organizama kao to su grinje, nematode i gljive.U zakljuku Beijerincka mogu se uoiti dve osnovne injenice, za koje se pokazalo da imaju revolucionarni znaaj u virusologiji i biologiji uopte. Prva je ta to je odbacio dotle vladajue uverenje da su bakterije prouzrokovai mozaika duvana, a druga je u tome to konstatovao da infektivan uzronik mozaika nije telesne grae, ve se nalazi u suspenziji infektivnog biljnog soka, i nazvao ga contagium vivum fluidum (zarazna iva tenost).Beijerinck i Bayer (1904) uveli su prvi put i termin "virus" i primenili ga u opisivanju uzronika obolenja arenila Abutilon sp. da bi istakli i naglasili razliku izmeu ovog agensa i bakterija. Naziv "virus" je bio korien ranije od strane nekih istraivaa kao sinonim za bakterije. Meutim, otkrivanjem nepoznatih prouzrokovaa bolesti, slinih po simptomima, veina istraivaa je nazvala ove prouzrokovae filtrabilnim virusom, zbog injenice da prolaze kroz filtere koji neproputaju bakterije. Naziv virus se i danas zadrao za ove prouzrokovae oboljenja.Izmeu 1900 godine i 1930 niz naunika je nastavilo rad na istraivanju virusa. Njihova prouavanja su se uglavnom odnosila na utvrivanje i opisivanje simptoma obolenja prouzrokovanih virusima, kao i epidemiologije tj. naina prenoenja virusa. Oni su opisivali kako makroskopske simptome, tako i citoloke promene, uoene pomou svetlosnog mikroskopa u elijama zaraenih biljaka. Pored toga prouavane su biljke domaini virusa, naini prenoenja, uticaj razliitih fizikih i hemijskih agenasa na infektivnost virusa i dr. 02 istorijatZnaajno otkrie u ovom periodu predstavljao je rad Takami-a koji je utvrdio prenoenje virusa krljavosti pririna cikadom Nephotetix cincticeps, kao i Smith-a i Bocqet-a iz 1915. g. koji su utvrdili da insekti mogu biti vektori virusa. Oni su naime dokazali da se virusno oboljenje eerne repe poznato pod nazivom krljavost vrha eerne repe prenosi sa obolelih na zdrave biljke cikadom Eutetix tenella. Kasnije je utvren i itav niz drugih vektora virusa. Tako je Botjes (1920) saoptio o prenoenju virusa uvijenosti lia krompira pomou breskivine lisne vai Myzus persicae. Krajem dvadesetih i poetkom tridesetih godina 20. veka utvrene su jo neke znaajne karakteristike virusa koje se uglavnom odnose na hemijski sastav i morfoloku grau virusa. Beale (1928) je konstatovao antigena svojstva virusa mozaika duvana.

Gratia je 1933. godine otiao korak dalje i ustanovio da biljke zaraene razliitim virusima sadre razliite antigene. Tri godine kasnije Chester (1936) je dokazao da razliiti sojevi virusa mozaika duvana i X virusa krompira sadre razliite antigene, dajui razliite seroloke reakcije. On je prvi izradio seroloku klasifikaciju virusa. Navedena prouavanja, iako su doprinela boljem poznavanju virusa, kao parazita biljaka, ne otkrivaju glavne osobine virusa, tj. njihov hemijski sastav, veliinu, oblik, nain umnoavanja i dr. Nedovoljne i slabe tehnike mogunosti u ovom periodu razvoja nauke nisu dozvolile znaajnija prouavanja virusa. Usavravanjem metoda izdvajanja i preiavanje proteina i otkriem rengenske kristalografije i elektronske mikroskopije tokom tridesetih i etrdesetih godina 20. veka dovelo je do ogromnog napretka u prouavanju virusa. Elford je bio meu prvima (1931) kome je uspelo da pomou kolodijumskih membrane sa porama odreene irine, razradi osnovu za odreivanje veliine nekoliko vrsta virusa.

Tako je ve 1935. Stanley, radei u SAD, korienjem novih metoda za izdvajanje proteina, uspeo da izoluje virus mozaika duvana u obliku finih iglica parakristala. On je tom prilikom utvrdio da se virus mozaika duvana sastoji od proteina (belanevina), ali nije uspeo da konstatuje i prisustvo nukleinske kiseline. Ovo znaajno otkrie donelo je Stanley-u Nobelovu nagradu.

Kasnija istraivanja mnogih naunika potvrdila su injenicu da najvei broj biljnih virusa se sastoji iz proteina i ribonukleinske kiseline. O obliku i veliini virusa nije se skoro nita znalo sem da su to veoma male estice, koje se ne mogu videti obinim svetlosnim mikroskopomVe 1937. godine Englezi Bawden i Pirie su utvrdili da pored proteina virus mozaika duvana sadri i RNK (ribonukleinsku kiselinu) te prema tome predstavlja nukleoprotein.

Znaajno otkrie od strane Markhama i Smith-a (1949) je otkrie da je za infektivnost virusa potrebna nukleinska kiselina.Takahashi i Rawlins iznose prve rezultate 1932 godine, koristei se metodom optike difrakcije (prelamanje svetlosti), da su estice virusa mozaika duvana u obliku dugih tankih tapia.Kasnije Kausche, Pfankuch i Ruska (1939) sluei se novopronaenom metodom elektronske mikroskopije, dobili su prvi sliku virusa mozaika duvana, potvrujui ranije rezultate da je virus u obliku tapia i utvrdili da je njegova duina oko 300 nm, a irina 16 nm.Daljim razvojem mogunosti uveanja elektronskog mikroskopa i primene nove tehnike negativnog bojenja doveli su pedesetih godina 20. veka do znaajnih saznanja o strukturi i substrukturi virusnih estica. Kao najznaajnije dostignue u ovom periodu istakli bismo odreivanje hemijske grae virusa do molekulskog sastava i odreivanje oblika i grae virusa.

Usavravanje elektronske mikroskopije na bazi tehnike senenja pomou tekih metala (paladijum zlato) od strane Mllera-a (1942), Williams-a i Wycoff-a (1944) je omoguilo mnogo preciznije odreivanje veliine i oblika itavog niza virusa elektronskom mikroskopijom.

Prouavajui virus utog mozaika eerne repe Markham (1951) je utvrdio da se ribonukleinska kiselina virusa nalazi unutar jedne proteinske koljke, koje predstavlja omota virusa.Ista takva graa potvrena je i kod drugih virusa, korienjem metode rengenske kristalografije, gde je utvreno da RNK ili DNK su u sastavu virusnog jezgra.Crick i Watson (1956) iznose predpostavku da je proteinski omota malih virusa sainjen od mnogobrojnih jednakih delova, tzv. proteinskih podjedinica, koje su rasporeene ili u obliku spiralnih tapia ili u obliku sferinih koljki, sa kubnom simetrijom. Ova predpostavka je kasnije i potvrena eksperimentalnim putem.

Caspar i Klug (1962) su formulisali optu teoriju koje odreuje mogui broj i raspored proteinskih podjedinica, koje sainjavaju omota malih izometrijskih virusa.

1960 godine ameriki naunik Tsugita sa saradnicima utvrdio je aminokiselinski sastav i redosled aminokiselina proteinskog omotaa virusa mozaika duvana. Meutim, redosled nukleotida utvren je tek 1976. od strane Fiers-a i saradnika i to kod bakteriofaga MS2.

Mnogo vea panja kod istraivanja virusa u ovom periodu posveena je proteinskom delu virusa u odnosu na ribonukleinsku kiselinu. Tek prouavanja Markham-a i Smith-a iz 1949. godine, virusa utog mozaika eerne repe ukazala su na veoma znaajnu ulogu ribonukleinske kiseline u sastavu virusa. Ovi istraivai, prilikom preiavanja virusa utog mozaika eerne repe su utvrdili dva tipa estica. Jedna vrsta estica sa 35% RNK bila je infektivna, a druga potpuno identina po obliku i veliini koja se sastojala samo iz proteina, nije mogla da izvri zarazu biljaka. Gierer i Schramm i Fraenkel Conrat (1956) dokazali su da je samo ribonukleinska kiselina nosilac infektivnosti virusa, a da proteinski omota ima zatitnu ulogu. Kasnija istraivanja pokazala su da najvei broj virusa sadri jednospiralnu ribonukleinsku kiselinu, koje je glavni noslilac genetskih informacija i igra najznaajniju ulogu u umnoavanju virusa.Kasnije je konstatovano da virusi prouzrokovai tumoralnih rana (Black i Markham, 1963) i virus krljavosti pirina sadre dvospiralnu RNK (Mikra et al., 1966), a virus mozaika karfiola sadri dvospiralnu DNK (Shepherd et al, 1968). Danas je poznat i organizam nazvan viroid koji u svom sastavu ima samo slobodnu RNK, bez proteinskog omotaa, a prouzrokuje vretenavost krtola krompira (Diener 1972).

U ovoj fazi istraivanja su takoe sakupljena znaajna saznanja o mehanizmu umnoavanja virusa, koji se kao posebna bioloka pojava potpuno odigrava u ivoj eliji. Kod nekih virusa sa jednospiralnom nukleinskom kiselinom (virus mozaika duvana i utog mozaika postrne repe), pomou elektronske mikroskopije, otkrivena je druga spirala, koja se kao replikativna javlja u toku reprodukcije.

Saznanja o umnoavanju virusa su dalje toliko napredovala da neki autori ispituju mogunost i eksperimentalne reprodukcije virusa (Astier-Manifacier, 1973 i Cornuet, 1977).Iz pregleda istorije razvoja nauke o biljnim virusima moe se zapaziti ogroman napredak koji je postignut za veoma kratko vreme (oko 100 godina) u prouavanju biljnih virusa. Napor koji je uinjen u istraivanju biljnih virusa doprineo je njihovom boljem poznavanju, a to e naravno doprineti i uspenijem suzbijanju virusa kao parazita gajenih biljaka. Danas su istraivanja usmerena ka prouavanju struktura i substruktura pojedinih virusa, kao i na sastavljanje ili stvaranje novih sojeva ili vrsta virusa u laboratorijskim uslovima. Ova istraivanja zadiru ve u jednu novu oblast biologije, tzv molekularnu biologiju.II EKONOMSKI ZNAAJ BILJNIH VIROZAVirusi su paraziti koji tetnim dejstvom smanjuju prinos i kvalitet biljnih proizvoda. Savremena prouavanja su pokazala da su virusi veoma rasprostranjeni i da se redovno javljaju na svim gajenim biljkama. U proizvodnji ovih biljaka oni mogu u potpunosti unite prinos ili da ga znatno smanje.

tetnost virusa je prema ostalim parazitima, progresivno porasla u uslovima savremene proizvodnje. Tako gajenje osetljivih biljaka na velikim povrinama predstavlja jedan od najpovoljnijih uslova za epidemijsko irenje virusa. Povean saobraaj i razmena biljnog sadnog materijala doprineli su neogranienom prostornom irenju virusa, kao i unoenju novih virusa u razliita i udaljena geografska podrulja.

Po opasnosti za biljnu proizvodnju virusi se razlikuju od svih drugih parazita, po mogunou nagomilavanja (akumulativnost) virusne infekcije u vegetativnom sadnom materijalu, kao to su sadnice u voarstvu i vinogradarstvu, rizomi i lukovice u ratarstvu i povrtarstvu. Razmnoavanjem vegetativnog sadnog materijala infekcije se prenose na sve potomje generacije biljaka, kod kojih se progresivno smanjuje vitalnost i nastaje potpuno opadanje prinosa.

Specifinost virusne infekcije je u tome to se ona ne moze spreiti hemijskim metodama koje se najvie i sa velikim uspehom primenjuju protiv drugih parazita u zatiti bilja. Ne postoji takoe ni mogunost leenja obolelih biljaka, zbog ega one postaju trajno zaraene, to deluje naroito nepovoljno u proizvodnji viegodinjih biljaka. tetnost jedne vrste virusa moe biti promenjiva, prema uslovima tekue proizvodnje, pa stoga treba na neke od tih uslova posebno skrenuti panju. Tako e napr., opasnost od virusa u jednom podruju zavisiti od zastupljenosti osetljivih biljaka (vrste i sorti). Stepen infekcije, takoe, neposredno zavisi od prisustva izvora zaraze i vektora, prenosioca virusa. U ovom kompleksu spoljna sredina deluje povezano na razvoj celoga sistema biljka domain virus-vektor.

I primena agrotehnikih mera u proizvodnji moe doprineti jakom ili potpunom zaraavanju biljaka.Tako se zakidanjem (pinciranjem) lastara paradajza, u prisustvu izvora zaraze, mogu obaviti viestruke zaraze svih biljaka raznim vrstama virusa. Slino se i sa uzastupnim berbama lia duvana i plodova paprike mogu proiriti virusne infekcije na sve biljke.

Bolest koja nanosi velike tete naem ljivarstvu, a naroito naoj do skora najrairenijoj sorti ljive Poegai, je arka sljive. Prema nekim podacima oko 20000000 stabala ljive moralo bi biti iskreno u naoj zemlji, radi spreavanja irenja ove viroze.

Na slian primer nailazimo u Brazilu (drava San Pauno), gde je uniteno 6miliona stabala citrusa, zaraenih virusom tristeza, to predstavlja 75% od ukupnog broja stabala.

Virozna oboljenja nanose tete i itavom nizu ratarskih, povrtarskih, industrijskih i drugih poljoprivrednih kultura. Izneemo samo nekoliko rezultata istraivanja tetnosti viroza kod vanijih poljoprivrednih kultura u naoj zemlji.

Virozno oboljenje eerne repe, poznato pod imenom utica, prouzrokuje smanjenje prinosa korena 10,6-14,1 %, lista za 6,3-11,3 %, eera za 12,1-29,5 % i sadraj eera (digestiju) za 0,2-1,8 %. Potrebno je naglasiti da sline gubitke u prinosu od utice eerne repe opisuju i brojni istraivai u Evropi i SAD. utica eerne repe smanjuje i prinos semena kod repe semenjae za 7-70 %. Pored smanjenja prinosa semena za 46,8,%, utica eerne repe znaajno utie i na veliinu semena, na energiju klijavosti i klijavost zaraenog semena.Teina 1000 semenki je bila manja za 16 %, energija klijanja manja za 5 %, a klijavost za 4,5 % u odnosu na nezaraeno seme. Virus mozaika eerne repe smanjuje prinos korena za 1,5-10 %, lista za 12 %, eera za 8-19 % ,a sadraj eera za 0,65-1 %.

Viroze prouzrokuju velike tete i kod itavog niza povrtarskih biljaka. Virus mozaika duvana redukuje prinos paprike u proseku za 78,55 % u odnosu na kontrolu (Jasni, 1979). Pored kvantitativnog smanjenja prinosa ovaj virus znatno utie na kvalitet zaraenih biljaka. Plodovi sa ovih biljaka su mnogo sitniji i esto veoma deformisani.

I duvan je jedna od biljaka koja moe biti zaraena veim brojem virusa, od kojih neki nanose vrlo velike tete,ukljuujuci prinose i kvalitet duvana. Poznato je da virus mozaika duvana, jedan od najeih prouzrukovaa oboljenja ove biljke, moe da prouzrokuje gubitak prinosa i do 60 %, a smanjenje prinosa od 15-20% je uobiajeno. Zaraeni listovi menjaju hemijski sastav to negativno utie na kvalitet duvana.

Biljke krompira gajene u Severnoj Americi su bile jedno vreme tako zaraene virozama krompira, a naroito x-virusom, da je praktino teko bilo pronai zdravu biljku. Gubici u prinosu kod zaraenih biljaka kretali su se godinama od 10-15%.

Smanjenje prinosa svake pojedine godine zavisi od niza faktora: od lokaliteta, sorte biljke domaina, soja virusa koji parazitira biljku, prisustva i aktivnosti vektora, vremena infekcije, opteg stanja biljke, prisustva drugih parazita i dr.

Biljke paprike su najosetljivije na zarazu virusa mozaika paradajza kod ranih infekcija, u fazi cvetanja biljaka kada smanjenje prinosa iznosi 80 %. Kod kasnijih zaraza virusom, u fazi poetka formiranja plodova, smanjenje prinosa je bilo 39 %. Opte pravilo je da ranije zaraze biljaka prouzrokuju znatno vee tete. Zaraze sa dva ili vie virusa izaziva otrije simptome i znatno vee gubitke u prinosu za razliku od zaraze biljaka prouzrokovane samo jednim virusom.

Tako na primer virus mozaika soje smanjuje prinos kod ove kulture za 8-25% dok dvostruka zaraza ovim i virusom arenilosti mahuna pasulja (Bean pod mottle virus) redukuje prinos do 80 %.

Brojnost i vreme leta lisnih vaiju, najeih vektora virusa, ima takoe znaajan uticaj na veliinu gubitaka. Svako poveanje brojnosti krilatih oblika vaiju Cavariella aegopodii (Scop), prenosioca virusa arene krljavosti mrkve (virus mozainog arenila mrkve), za 10 puta prouzrokovano je skoro pravilno smanjenje prinosa mrkve zarazene ovim virusom za oko 15 tona po hektaru.

Virusna oboljenja su danas sve mnogobrojnija na gajenim biljkama irom sveta. Zahvaljui razvijenim komunikacijama, poveanju trgovine i veoj razmeni biljnog materijala izmeu pojedinih kontinenata, drava i oblasti, viroze su se rairile po celom svetu.

Imajui u vidu tete koju prouzrokuju viroze i njihovu rairenost kod nas i u svetu moe se sagledati i njihov ekonomski znaaj u proizvodnji gajenih biljaka.III UPOREDNE OSOBINE VIRUSA I DRUGIH PARAZITA

ivot biljaka, kao i svih drugih organizama, stalno ugroavaju mnogi paraziti. Nema po pravilu ni jedne biljke na kojoj se ne javlja jedan ili vie parazita. Na biljkama je utvren vei broj parazita, meu kojima se po redosledu naunog otkria nalaze: gljive, bakterije, virusi, mikoplazme (fitoplazme) spiroplazme i rikecije.

Gljive su zabeleene kao najstariji poznati paraziti biljaka, ali je tek Anton de Bary utvrdio 1853. godine da su one stvarni prouzrokovai biljnih bolesti. Gljive su jednoelijski i vieelijski organizmi koji predstavljaju najbrojniju grupu, u kojoj je do sada identifikovano 7-8 hiljada parazitnih vrsta, to predstavlja blizu 10 % opte poznatih gljiva.

Fitopatogene bakterije, jednoelijski organizmi, otkriveni su 1877.godine, kada je Burill opisao vrstu Erwinia amylovora, izdvojenu iz biljaka jabuke i kruke. Do sada je identifikovano oko 300 vrsta fitopatogenih bakterija, to takoe predstavlja blizu 10 % poznatog broja bakterija.Otkrie virusa pripisuje se Beijerinku, koji je 1898. godine u soku duvana sa simptomima mozaika ustanovio prisustvo infektivnog uzronika netelesne (nekorpuskularne) grae, koga je nazvao Contagium vivum fluidum (iva zarazna tenost). Od tog doba do danas proueno je vie od 500 fitopatogenih virusa.

Najnovije otkriveni biljni paraziti su fitoplazme, spiroplaze i rikecije.

Fitoplazme, ranije smatrane iskljuivo kao paraziti ivotinja i oveka, otkrivene su na biljkama 1967. godine, kada su Doi et al. opisali prve oblike ovog parazita u patuljastim biljkama duda. Fitoplazme su najjednostavniji elijski organizmi, polimorfni, sa jednostavnom citoplazminom membranom, a sadre ribonukleinsku i dezoksiribonukleinsku kiselinu.

Nakon otkria fitoplazmi otkrivena je i nova grupa patogena biljaka: spiroplazme, kao prouzrokovai biljnih bolesti. Spiroplazme su elijski organizmi esto u vidu spirale po emu su dobile ime. Meu njihovim predstavnicima su spiroplazma citrusa i krljavosti kukuruza. Spiroplazma citri je pokretljiva, prenika oko 250 nm, i duine 12 mikrona. Mogu se gajiti na hranjivim vetakim podlogama, prenose ih cikade.

Kada su otkrivene, rikecije su smatrane samo kao paraziti ivotinjskih organizama. Meutim Gohen et al. otkrili su 1973. godine da je rikecija prouzrokova Pirsove (Pierceove) bolesti vinove loze, to predstavlja poetak prouavanja rikecioza u biljnoj patologiji.

RAZLIKE U DOMAINIMA Opte karakteristike biljnih parazita je da su njihovi domaini, po pravilu, biljni organizmi, dakle domaini biljnog porekla. Sve fitopatogene gljive i bakterije sposobne su da inficiraju biljne organizme. Neke vrste fitopatogenih virusa, za razliku od prethodnih parazita, razvijaju se u domainima biljnog i ivotinjskog sveta. U ovu grupu spadaju virusi koji se zbog ovakve dvojnosti u domainima nazivaju perzistentnim virusima. Za njih je karakteristino da se razvijaju u biljci domainu, ali to mogu initi nezavisno i u nekom ivotinjskom organizmu. U takvom sluaju, ako se zaraeni ivotinjski organizam hrani na osetjivim zdravim biljkama, zaraava ih i tako postaje prenosilac (vektor) virusa u prirodi.

ivotinjski domaini perzistentnih bijnih virusa pripadaju samo nekim grupama insekata, meu kojima su vai i cikade. Tako breskvina va Myzus persicae je domain virusa uvijenosti lia krompira. Cikada Delphacodes striatella je domain virusa prugavosti pirina. Utvreno je da zaraene enke ove cikade mogu prenositi virus jajnim aparatom kroz 40 uzastupnih generacija.

Po prenoenju cikadama virusi su slini fitopazmama, spiroplazmama i rikecijama, iji vektori takoe pripadaju ovoj grupi insekata.

Perzistentni virusi, prema tome, predstavljaju posebnu grupu parazita koja bi po prisustvu domaina iz biljnog i ivotinjskog sveta, mogla predstavjati sponu u razvoju animalnih i biljnih virusa.

Prisustvo cikada, kao vektora pomenutih virusa, mikoplazmi, spiroplazmi i rikecija ukazuje, takoe, na posredan nain na veu meusobnu bliskost ovih parazita.

STRUKTURNA ORGANIZACIJA

Biljni paraziti odikuju se razliitom telesnom organizacijom, ali je njihova opta i zajednika karakteristika elijska graa. Svi biljni paraziti su, kako smo pomenuli, elijski organizmi sa jednom ili vie elija. Za razliku od svih drugih biljnih parazita, virusi nemaju elijsku grau, pa se mogu nazivati neelijski (acelularni) paraziti. Nepostojanje elijske grae namee i diskusiju meu istraivaima u oblasti virologije i biologije o ivoj ili neivoj prirodi virusa.

Zbog nepostojanja elijske grae, to je svojstveno samo virusima, telo virusa se naziva se naziva esticom ili partikulom. Ovakav naziv, koji je opte usvojen, odraavajui posebnu grau virusa, bitno ih odvaja od drugih elijskih organizama.

HEMIJSKA GRAA

Virusi spadaju u grupu parazita ija je hemijska graa najdetaljnije prouena. Prouenost hemijske grae je uslovljena uspenim izdvajanjem i preiavanjem virusnih estica u vidu kristala, kao i primenom izvanredno razvijenih biohemijskih i fiziko-hemijskih metoda u virologiji.

Osnovna hemijska odlika, po kojoj se virusi razlikuju od svih drugih parazita je sastav njihovih nukleinskih kiselina.

Kao to je poznato, svi paraziti elijske grae imaju u svome sastavu ribonukleinsku i dezoksiribonukleinsku kiselinu. DNK je u u ovim organizmima jedini nosilac genetske informacije na kojoj poivaju osobine nasleivanja i odravanja vrste.

Za razliku od svih drugih parazitnih mikroorganizama virusi imaju u svome sastavu samo jedan tip nukleinskih kiselina. U virusnoj estici se, prema tome, nalazi ili samo ribonukleinska ili dezoksiribonukleinska kiselina. Prisutna nukleinska kiselina, jedna ili druga, nosilac je genetske informacije. injenica da ribonukleinska kiselina u grai virusa moe imati ovu ulogu bitno ih razlikuje od drugih elijskih organizama.

FIZIOLOKA AKTIVNOST

Osnovi fizioloke aktivnosti svih organizama, pa prema tome i parazita, jeste sopstvena razmena materije i energije (metabolizam). Metaboliki procesi se obavljaju raznim fermentima, koji obezbeuju neprekidan promet materije i energije.

Virusi su jedini paraziti koji nemaju sopstveni metabolizam, pa prema tome ni metabolike fermente. Zbog odsustva metabolizma i sopstvene biosinteze, estice virusa ne mogu da rastu, one se, takoe, ne mogu ni da razmnoavaju slino drugim organizmima, kod kojih je u ovoj aktivnosti neophodna sopstvena metabolitska aktivnost.

Reprodukcija virusnih estica predstavlja poseban vid fizioloke aktivnosti virusa.

Reprodukcija elijskih organizama se, kao to je poznato, odlikuje deobom elije, ime se obezbeuje kontinuitet elijske grae. Ovakav tip reprodukcije naziva se razmnoavanjem. Meutim virusne estice se tokom reprodukcije ne dele ve se kao celina reprodukuju u eliji domaina. Proces ove reprodukcije se odlikuje time to se virusne estice, posle prodiranja u eliju razgrauju na sopstvene delove. Pod dejstvom osloboene nukleinske kiseline elija sintetie nove virusne estice. Zbog ovako karakteristinog obeleja, reprodukcija virusa se naziva umnoavanje (multiplikacija). Parazitizam virusa predstavlja takoe, jednu specifinu fizioloku aktivnost po kojoj se oni kvalitativno razlikuju od drugih parazita.

Kao obligatni paraziti virusi se razlikuju od fakultativnih parazitnih gljiva i bakterija. Po specifinosti obligatnog parazitizma znatno odstupaju od obligatnih gljiva kao i fitoplazmi, spiroplazmi i rikecija. Svi obligatni paraziti elijske grae koriste se, kao to je poznato, ivom elijom domaina kao izvorom potrebnih sastojaka koje ukljuuju i sopstveni metabolizam, obezbeujui na taj nain ivotne funkcije. Iako su iskljuivo intraelijski obligatni paraziti, virusi ne mogu neposredno da se koriste elijskim sastojcima jer ne raspolau svojim metabolizmom. Svojim prisustvom oni menjaju metabolizam elije, koji tee u pravcu sinteze virusnih estica. Na ovaj nain se parazitizam i umnoavanje virusnih estica izjednauju, to predstavlja kvalitativnu odliku virusnog parazitizma. Po ovoj specifinosti viruse smo oznaili, za razliku od drugih obaveznih (obligatnih ) parazita, kao apsolutne intraelijske obligatne parazite.IV OBLIK I VELIINA VIRUSAMORFOLOKE OSOBINE VIRUSAPo morfolokim osobinama virusi se bitno razlikuju od drugih parazita. Ta razlika je, pre svega, uslovljena neelijskom graom, zbog ega se telo virusa, kako je ranije pomenuto, oznaava kao estica ili elementarna virusna estica.

OBLIK I VELIINAPo obliku virusne estice se mogu podeliti na 3 osnovna tipa1. virusne estice izduenog oblika ili anizometrijski virusi2. virusne estice izometrijskog oblika (tzv.sferini virusi)3. bakteriofagni virusi koji imaju specifian oblik

U prvu grupu anizometrijskih virusa (izduenog oblika) spada nekoliko podgrupa u zavisnosti od duine virusnih estica od kratkih tapia do dugakih konastih virusa. Na osnovu duine virusnih estica viruse smo podelili na: krute tapie, ije estice predstavljaju kratke krute tapie sa duinom od 130-300 nm i irinom od 15-25 nm (nanometara)

U ovu grupu spadaju:

Virus prugastog mozaika jema (Barley stripe mosaic virus) dug 130 nmVirus utavosti duvana (Tobacco rattle virus). Ovaj virus ima obino dve prosene duine. Neke estice sojeva su oko 190 nm a druge estice ovog virusa su 45-110 nm to zavisi od soja virusa

Virus mozaika duvana (Tobacco mosaic virus) ima estice koje su duge 300 nm a iroke 15 nm

konasti virusi duine 480-580 nm, irine 10-15 nmU ovu grupu spadaju virusne estice koje su due u odnosu na krute tapie, a takoe i vie savitljive.

U ovoj grupi se nalaze sledei virusi virus mozaika bele deteline (White clover mosaic virus )- duine 480 nmVirus mozaika krompira ( x virusa krompira- Potato virus x ) duine 515 nm

Virus utog mozaika deteline (Clover yellow mosaic virus ) duine 540 nm

Virus aucuba mozaika krompira (Potato aucuba mosaic virus )duine 580 nm

III Dugi kruti do blago savijeni izdueni virusi 620-700 nm duine 12-15 nm irineU ovu grupu spadaju virusne estice izduene krute do blago savijene i to esto na jednom kraju ija duina iznosi od 620 do 700 nm a irina od 12-15 nm.U ovu grupu spadaju :Virus prugavosti graka (Pea streak virus) duine 620 nm

S-virus krompira ( Potato virus S ) duine 650 nm M-virus krompira ( Potato virus M) duine 650 nmVirus crtiavog mozaika penice (Wheat streak mosaic virus) duine 700 nmIV. Fleksibilni virusi (savitljive virusne estice) U ovu grupu spadaju virusne estice ija se duina kree od 730-765 nm duine a irine od 10-15 nm. Sve estice su veoma savitljive.U ovu grupu spadaju:Y-virus krompira -Virus crtiastog mozaika krompira (Potato virus Y) duine 730 nm

Virus mozaika eerne repe (Beet mosaic virus) duine 730 nmVirus obinog mozaika pasulja (Common bean mosaic virus) duine 750 nm

Virus mozaika graka (Pea mosaic virus) duine 750 nmVirus arke ljive (Plum pox virus) duine 765 nm

Veoma savitljivi (fleksibilni) virusi 1250-2000 nm duine, 10 nm irine U ovu grupu spadaju najdui do sada opisani virusi koji su veoma savitljivi.U ovu grupu spadaju: Virus utice eerne repe (Beet yellows virus) duine 1250 nm

2.Virus nekroze Festuca (Festuca necrosis virus) duzine 1275 nm3.Virus tristeza citrusa (Citrus tristeza virus) duine 2000 nm

Meu izduenim virusima retko se nalaze i neki drugi posebni oblici. U ovu grupu spadaju ovalne (baciloidne) estice virusa i iljasti oblik virusa nalik na puano zrno (metak).Ove estice su obino nekoliko puta due nego ire i nazivaju se jo kompleksne estice zbog njihove grae. Nekoliko biljnih virusa sa velikim baciloidnim esticama je do sada opisano. U ovu grupu virusa spada i virus mozaika lucerke koji se sastoji iz baciloidnih estica, koje su 18 nm iroke i razliitih duina, mada se najee javljaju estice sa duinama od 18, 36, 48, odnosno 60 nm. Grupa estica od 60 nm je najbrojnija i samo ove estice su patogene.

Virus ute krljavosti krompira (Potato yellow dwarf virus ) ima baciloidne ili baciloformne estice sa zaokrugljenim krajevima. Dimenzije ovog virusa u proseku se kreu od 380 nm u duinu i 75 nm u irinu. Virusni omota kod ovog virusa je nainjen od tri lamele ija debljina iznosi oko 3,5 nm, a razmak izmeu lamela je oko 5 nm.

32 oblik i veliina

U grupu virusa koji imaju iljasti oblik nalik na metak spada Virus nekrotinog utila salate (Lettuce necrotic yellows virus). estice ovog virusa su baciloidne ili iljastog oblika nalik na metak najee duine od 227 nm, a irine 66 nm.Ovaj virus ima nekoliko tipova estica, meutim baciloidne estice su samo infektivne.

Zbog razliite pripreme preparata izduene virusne estice razlikuju se po veliini i kod iste vrste virusa. Karakteristina duina jedne vrste virusa odreuje se na osnovu duine infektivnih virusnih estica koje na preparatu imaju priblino iste dimenzije. Prosena duina ovih estica, koje po pravilu ine vie od 60 % od ukupno izmerenih estica predstavlja duinu jedne vrste virusa. Virusi izduenog oblika mogu se relativno lako razlikovati u preparatima od drugih slinih normalnih elijskih sastojaka. Dimenzije izduenih virusa su specifine za pojedine vrste virusa i zato se mogu koristiti, pored ostalih osobina, i za identifikaciju virusa. Kao jednom od postojanih osobina dimenzija virusa se koristi i u sistematici virusa.

Izometrijski virusiDrugi oblik koji je kod virusa vrlo est jeste izometrijski. Po starijoj terminologiji bio je poznat kao loptast ili sferian. Snimci na elektronskom mikroskopu su, meutim, pokazali da povrine ovih virusa nisu loptaste, ve poliedarne tj. da se sastoje od veeg broja trouglova, pa su ovi nazivi naputeni. Smatra se da ovi virusi imaju kubnu simetriju, a njihova povrina je sainjena od 20 ravnostranih trouglova, te se ovaj poliedar naziva ikosoedar odnosno od 60 ravnostranih trouglova, kada formiraju ikozodeltaedar.Veliina ovih virusa se izraava samo veliinom prenika. Izometrijski virusi se po veliini izdvajaju u dve grupe. Prva je sa prenikom 20-35 nm gde spada veina vrsta kao to su virus mozaika krastavca (Cucumber mosaic virus) sa prenikom oko 30 nm.Virus prstenaste pegavosti duvana (Tobacco ring spot ) sa prenikom oko 26 nm. Virus utog mozaika postrne repe sa prenikom 30 nm. U drugu grupu, sa veim prenikom od 60 do 110 nm, spadaju virus bronzavosti paradajza (Tomato spotted wilt virus) sa prenikom od 90 nm.Virus krljavosti pirina (Rice dwarf virus) sa prenikom od 70 nm i virus tumoralnih rana (Wound-tumor virus) sa prenicima od 60-80 nm.

Najmanji izometrijski virus, do sada opisan je satelitni virus, iji je prenik 18 nm. Ovaj virus je pratilac virusa nekroze duvana (Tobacco necrosis virus) i zavisi od ovog virusa.

Suprotno od izduenih, izometrijski virusi, a naroito oni manjeg prenika, tee se mogu razlikovati na preparatima od drugih normalnih elijskih sastojaka slinog oblika. Zato se morfoloke osobine ovih virusa moraju vrlo oprezno koristiti za njihovu determinaciju.

U treu grupu virusa spadaju bakteriofagi, paraziti bakterija, koji imaju karakteristian glaviast oblik. estice ovih virusa se sastoje iz dva dela: prvi, glaviasti deo (prosene veliine 87x70 nm), po izgledu slian izometrijskim virusima i drugi, u vidu suenog i izduenog repa (prosene veliine 110x15 nm). Na kraju repnog dela nalazi se ploasta tvorevina na kojoj se obrazuju izrataji, podeeni za privrivanje bakteriofaga na povrinu bakterije domaina. Veina poznatih i prouenih bakteriofaga (parni T-fagi i fagi fitopatogenih bakterija ) imaju glaviast izgled. Neke vrste faga su loptaste, ne sadre repni deo. Nedavno su otkriveni bakteriofagi tapiastog oblika.

Po obliku i grai virusima su slini viroidi, koji spadaju u najmanje prouzrokovae bolesti. estice viroida sastoje se samo iz kratkih spirala ribonukleinske kiseline ( bez proteinskog omotaa) sa molekulskom teinom priblino od 75 000-125 000 daltona. Izazivaju poznata obolenja eskorioza citrusa, patuljavost hrizanteme, hlorotino arenilo hrizanteme i bledilo plodova hrizanteme.

Multikomponentni virusi(viedelni)Postoje virusne estice koje se sastoje od vie delova, koje se razlikuju po obliku i veliini. To su tzv. multikomponenti virusi. Tu spada virus mozaika lucerke. O ovim virusima bie vie rei u poglavlju koje se odnosi na grau virusa.

V HEMIJSKE OSOBINE VIRUSA

Hemijske osobine virusa su osnova za njihovo upoznavanje, identifikaciju i sistematiku. Po hemijskom sastavu virusi su slini elijskim komponentama.Prilikom ovih prouavanja bitno je da se upoznamo sa:1.hemijskim sastojcima virusnih estica2.kako su ovi hemijski sastojci tj. jedinjenja rasporeeni u virusu, kako uestvuju u grai virusa-odnosno da se upoznamo sa graom virusa 3.kakva je funkcija pojedinih hemijskih jedinjenja sastojaka virusnih esticaPrelomni period u ovim prouavanjima poeo je 1935., kada je Stanley objavio svoje rezultate, da je virus mozaika duvana proteinske grae. Dve godine kasnije Bawden i Pirie (1937) su ustanovili da je virus mozaika duvana sainjen iz proteina i nukleinske kiseline i time odredili njegove estice kao nukleoproteine.Posle ovog perioda nastaje doba intenzivnog prouavanja hemijskih i fiziko-hemijskih osobina virusa kada su postali jedan od najznaajnijih predmeta eksperimentalne virologije i biologije uopte. Znaajnom i brzom prouavanju doprinelo je uspeno izdvajanje virusa iz biljne elije, to je omoguilo raznovrsni ogledni rad ''in vitro'' i posebno, primenu razliitih istraivakih metoda iz oblasti fizike i hemije.Osnovni hemijski elementi sastojci virusaAnalizama preienih biljnih virusa ustanovljeno je da oni sadre sledee elemente i to: ugljenik (C) oko 50 %, vodonik (H) oko 7 %, i azot (N) oko 15-17 %. Sline proporcije ova tri osnovna elemenata su naene kod svih prouavanih virusa. Sadraj sumpora (S) varira od 0-1,6 % i zavisi od sadraja sumpora u aminokiselinama od kojih se sastoji virusni protein. Sadraj fosfora (P) se takoe menja i kree se od 0,5-4 %, ukazujui na koliinu RNK (ribonukleinske kis.) u virusu, jer kao to je poznato, fosfor ili skoro sav fosfor se nalazi u sastavu RNK. Jedan deo fosfora ulazi u sastav fosfolipida kod virusa, mada su oni malobrojni. U sastav virusa ulaze i razliiti metalni joni, Fe, Mg, Ca i dr., mada je njihov broj a i koliina veoma razliit u zavisnosti od vrste virusa i kree se do 1 %.Hemijska jedinjenja (osnovni hemijski sastojci)Osnovni hemijski sastojci svake vrste virusa su proteini i nukleinska kiselina. Proteini ulaze u sastav proteinskog omotaa (kapsida) virusa, a nukleinska kiselina u sastav unutranjeg dela (jezgra) virusa.Ovi hemijski sastojci se nalaze uvek u istim koliinama u jednoj vrsti virusa, ali su razliiti u razliitim vrstama virusa.Karakteristino je, takoe, da je u grai svih vrsta virusa nukleinska kiselina manje zastupljena od proteina.estice razliitih biljnih virusa sadre razliite koliine nukleinske kiseline. Tako je kod izometrijskih virusa nukleinska kiselina zastupljena sa 5-45 % od ukupne koliine, (mada izometrijski virusi formiraju estice i bez nukleinske kiseline tj.samo estice koje imaju proteinski omota). Kod izduenih virusa nukleinska kiselina je zastupljena u mnogo manjoj koliini sa oko 5 % ukupne njihove koliine, dok kod baciloidnih estica koje sadre i masti, nukleinska kiselina je zastupljena sa oko 1 %. Ostatak kod najveeg broja virusnih estica sainjavaju proteini. Neke virusne estice u svom sastavu sadre masti, pored proteina i nukleinske kiseline, u koliini od 1-20 % od ukupne koliine virusa.Univerzalna komponenta virusnih estica je i voda. Ona sainjava oko 50% teine virusnih kristala ili 10-50 % mase virusne estice odnosno teine virusnih estica u suspenziji. Nukleinske kiseline:

Ova jedinjenja ine grau virusnog jezgra. Zbog velikog znaaja veoma su prouavana, ali saznanja o njima jo nisu potpuna, mada se danas zna sastav i redosled nukleotida za veliki broj virusa. U grai virusne estice uestvuje samo jedna vrsta nukleinske kiseline, i to ili ribonukleinska (RNK) ili dezoksiribonukleinska (DNK). Nukleinska kiselina predstavlja jedan makromolekul, koji je kod izduenih virusa u obliku pravilno razvuene spirale, a kod izometrijskih virusa u vidu nepravilno sabijene spirale. Ranije se smatralo da svi biljni virusi sadre samo ribonukleinsku kiselinu. Meutim, Shepherd et all (1968) su otkrili prvu vrstu infektivnog virusa kod cvetnica kod kojeg je graa sainjena od dezoksiribonukleinske kiseline (DNK). To je virus mozaika karfiola sa dvospiralnom dezoksiribonukleinskom kiselinom, kao i jo mali broj biljnih virusa iz Caulimovirus roda (5 virusa). Kasnije su utvreni virusi sa jednospiralnom DNK (geminivirus grupa). Do skora se smatralo da su biljni virusi jednospiralni (jednolanani), sagraeni samo od jedne spirale (lanca) nukleinske kiseline (RNK). Meutim kasnija istraivanja su otkrila dvospiralnu grau RNK virusa tumoralnih rana deteline (clover wound tumor virus) i patuljavosti pirina. U ovim virusima koliina ribonukleinske kiseline je oko 5 puta vea nego u mnogim drugim virusima. Molekulska teina nukleinske kiseline od oko 2-3 x 106 daltona je utvrena kod infektivnih estica najveeg broja biljnih virusa, ali neki virusi sadre manje ili vee koliine nukleinske kiseline koje se kreu od 0,4 x 106 daltona kod satelitnog virusa (najmanji virus poznat do sada) do 16,9x106 daltona kod virusa tumoralnih rana deteline (koji ima dvospiralnu RNK).dalton (Da or D) an alternate name for the unified atomic mass unit (u or amu). The dalton is often used in microbiology and biochemistry to state the masses of large organic molecules; these measurements are typically in kilodaltons (kDa). It seems necessary to have such a unit, since "kilo-amu" would be such a clumsy name. The SI accepts the dalton as an alternate name for the unified atomic mass unit and specifies Da as its proper symbol. The unit honors the English chemist John Dalton (1766-1844), who proposed the atomic theory of matter in 1803. Unit = Da (dalton) Corresponding SI Dimension = kg Unit to SI Dimension Factor = 1.66054 10 -27

U grai nukleinske kiseline uestvuju pentozni eeri riboza ili dezoksiriboza, zatim ostatak fosforne kiseline (fosfatna grupa), dve purinske i dve pirimidinske baze. Riboza uestvuje u grai ribonukleinske (RNK), a dezoksiriboza u grai dezoksiribonukleinske (DNK) kiseline.

Dezoksiriboza

Fosfatna grupa je ista za obe nukleinske kiseline i njena strukturna formula je:

U grai ribonukleinske kiseline uestvuju dve purinske baze: guanin (G) i adenin (A), i dve pirimidinske baze: citozin (C) i uracil (U).Purinske baze su derivati heterociklinog jedinjenja purina iji se prsten moe smatrati kondenzacionim proizvodom pirimidinovog i imidazonovog prstena:Pirimidinske baze su derivati estolanog heterociklinog prstena pirimidina koji sadri dva azotna i etiri ugljenikova atoma:

Iste baze uestvuju u grai dezoksiribonukleiske kiseline, s'tim to je uracil zamenjen timinom (T).

Jedinjenje izmeu eera i baze naziva se nukleozid, a deo nukleinske kiseline sainjen od molekula eera fosfata (ostatka fosfatne kiseline) i baze poznat je kao nukleotid. Nukleotidi (mononukleotidi) su, prema tome, proizvodi koji nastaju razlaganjem nukleinskih kiselina i sastoje se od pirimidinske baze ili purinske baze, eera pentoze (riboze ili dezoksiriboze) i fosforne kiseline koja je estarski vezana za primarnu hidroksilnu OH grupu, koja se nalazi na ''C'' atomu pentoze u poloaju 5.Nukleotidi (mononukleotidi) se meusobno povezuju preko fosfatne grupe i tako ine polinukleotidni lanac. Nukleinska kiselina, prema tome, predstavlja polinukleotid sastavljen od velikog broja nukleotida (od nekoliko stotina do nekoliko hiljada). Pojedini nukleotidi su meusobno povezani posredstvom fosfatne grupe (fosforne kiseline) na taj nain to se jedna OH grupa (hidroksilna grupa) fosforne kiseline vezuje sa OH grupom sa ugljenikovog (C) atoma pentoze u poloaju pet 5' svog mononukleotida, a druga OH grupa H3PO4 sa OH grupom ugljenikovog (C) atoma u poloaju tri (3') susednog mononukleotida, gradei na taj nain dugake lance koji sainjavaju nukleinsku kiselinu.Kao to se iz napred navedenog vidi, fosfatne komponente u lancu nukleinske kiseline nalaze se izmeu dva ostatka eera. Taj se fosfatni ostatak jednim svojim krajem vezuje sa 5' atomom ugljenika (ugljenikov atom u poloaju 5 u lancu pentoze), a drugim krajem sa 3' (treim) atomom ugljenika (atom ugljenika u poloaju 3) u lancu pentoze drugog ostatka eera. Da bi se razlikovali od atoma ugljenika u bazama, brojevima kojim se oznaavaju atomi ugljenika u eeru, dodaje se uz broj crtica apostrof 5' (oznaava se sa pet prim) i 3'. U emi se uoava da ostatak eera na jednom kraju lanca zavrava potencijalno slobodnim 5' fosfatnom grupom vezanom za 5' ugljenikov atom u poloaju 5' (sa O=P-O) a na drugom kraju lanca RNK ostatak eera se zavrava potencijalno slobodnom 3' hidroksilnom (OH) grupom na treem C atomu eera koji se oznaava kao 3' kraj. Identinu strukturu imaju sve RNK sa 5' krajem, na poetku lanca, sa slobodnom fosfatnom grupom i sa 3' krajem krajem na zavretku lanca i slobodnom OH grupom eera.Transkripcija (prepisivanje) nukleinske kiseline u komplementarni lanac, koji se zbiva uz pomo polimeraze tee od 3' prema 5 kraju izvornog lanca (roditeljskog) virusne nukleinske kiseline. Izvorni (roditeljski, parentalni) lanac slui kao kalup na osnovu kojeg nastaje komplementarni lanac prilikom umnoavanja RNK. Novosintetisani komplementarni lanac se stvara (sintetie) od svojeg 5' kraja ka 3' kraju, te prema tome roditeljski (izvorni) lanac i komplementarni lanac su razliitog odnosno obrnutog pola (polariteta) i za njih se kae da su antiparalelni. Za razliku od ovog procesa translacija nukleinske kiseline u proteine se odvija od 5' prema 3' kraju RNK.Broj i redosled nukleotida u grai nukleinske kiseline je karakteristian za jednu vrstu virusa; kod virusa mozaika duvana ovaj broj iznosi 6395 nukleotida.Meusoban odnos baza zavisi od broja spirala koje sainjavaju nukleinske kiseline u grai virusa. Baze kod dvospiralnih nukleinskih kiselina virusa se javljaju u istom broju tj. u parovima. Tako je kod dvospiralne dezoksiribonukleiske kiseline broj A=T i G=C, tj. broj purinskih baza je jednak broju pirimidinskih baza (A+G=T+C). Broj baza je npr. u nukleinskoj kiselini (DNK) kod faga T 7 iznosi A=26, T=26, G=24, C=24. Kod dvospiralnih ribonukleinskih virusa se takoe ispoljava ista pravilnost u sastavu baza: A=U, G=C.Na osnovu ovakve grae moe se zakljuiti da kod dvospiralnih nukleinskih kiselina nastaje parno sjedinjavanje njihovih baza. Naime, ovde se dve spirale namotavaju spiralno jedna oko druge, tako to se svaki guanin u jednoj spirali vezuje pomou tri vodonikove veze za citozin, koji mu je paralelan u komplementarnoj (dopunskoj) spirali i slino tako svaki adenin se vezuje pomou dve vodonikove veze za uracil.Brojani odnos baza kod virusa sa jednospiralnim nukleinskim kiselinama je nejednak kao to je sluaj kod virusa mozaika duvana koji sadri: A=28, U=29, G=25, C=18. Kod ovakvih virusa, prema tome, ne moe biti vezivanja baza u parovima kao to je to bilo u prethodnom sluaju.

Kod nekih biljnih virusa nukleinska kiselina u infektivnim virusnim esticama je u obliku samo jedne molekule. Kod drugih virusa nukleinska kiselina je podeljena u virusnoj estici na vie manjih segmenata ili manjih molekula. Tako je dvospiralna RNK virusa tumoralnih rana deteline je podeljena na 12 segmenata razliite veliine (molekulske teine/mase od 2,9x106 do 032x106 daltona). Svi ti segmenti se nalaze zajedno u jednoj virusnoj estici. Meutim, jednospiralna RNK kod mnogih biljnih virusa moe biti podeljena na dva ili vie segmenata (molekula) koji se nalaze u zasebnim esticama, tako da estice tih virusa ne sadre iste koliine nukleinske kiseline. Stoga, kod tih virusa, s obzirom na sadraj nukleinske kiseline, postoji vie tipova nukleoproteinskih estica. Jednospiralne virusne ribonukleinske kiseline imaju svoj polaritet (pol). One su ili plus (+) ili minus (-) pola (polariteta) odnosno znaenja pa se govori o virusnoj jednospiralnoj (+) RNK sa ''+''(pozitivnom) spiralom i virusnoj jednospiralnoj (-)RNK sa ''-'' negativnom spiralom.

Polarnost, odnosno pol (+ ili -) ne oznaava u ovom sluaju naelektrisanost ovih estica, ve se ove oznake odreuju u odnosu genoma virusa (RNK) prema informacionoj RNK (mRNK= RNK mesenger). Naime, prema dogovoru virusologa svaka mRNK se oznauje kao (+) RNK jer se moe neposredno (direktno ) prevesti u protein. Sve druge molekule nukleinske kiseline koje su komplementarne molekule mRNK (informacione RNK) i koje se ne mogu direktno prevesti u protein oznauju se kao ''-'' RNK (negativna). U dvospiralnoj nukleinskoj kiselini jedna spirala je uvek + (pozitivna) a druga je (negativna). Najvie biljnih virusa sadri +RNK. Prema tome genomi virusa, odnosno sve virusne RNK, koje direktno prelaze u informacionu, mRNK (bez procesa transkripcije) oznaavaju se kao "+", a one koje se ne mogu direktno prevesti u mRNK ve samo preko procesa transkripcije se oznaavaju kao "-".Krajevi (+)RNK karakteristino su graeni. Graa krajeva (+)RNK biljnih virusa moe se uporeivati sa graom krajeva elijskih mRNK. Kao to je poznato, kod veine eukariotskih organizama (sa jedrom u eliji) molekula mRNK ima karakteristinu grau svojih krajeva. Na kraju 5' one imaju kapu (eiri)- zapravo posebnu strukturu koju ini 7-metil-gvanozin, (me7Gppp ili 7meG m7G5ppp5). Metilgvanozin je karakteristino vezan na ostali deo mRNK pomou 5'-5' trifosfatne veze i to tako da se 5' ugljenik u ribozi gvanozina povezuje sa 5' ugljenikom u ribozi na 5' kraju mRNK, dakle u smeru 5'-5', a ne u oekivanom smeru 5'-3'. U nukleotidnom redosledu na 5' kraju moe da postoji nekoliko kapa. Kapa titi 5' krajeve molekula mRNK od nukleaze i fosfataze, enzima koji razlau RNK, a uz to ona pojaava translaciju mRNK u proteine.Identinu grau 5' kraja mRNK imaju i mnogi biljni virusi. Po grai 5' kraja sve virusne RNK nisu graene kao eukariotske mRNK.Meutim, kod mnogih virusa molekule RNK na 5' kraju imaju, kao i eukariotske mRNK, pomenutu kapu tj. strukturu me7G5ppp5. Ako virusna RNK ne poseduje ovu kapu ona nije infektivna.Postoje jo dva tipa grae 5' kraja virusnih RNK. Kod drugih biljnih virusa 5' kraj njihovih RNK je modifikovan tako da se zavrava jednim proteinom koji se oznaava VpG (od engleske rei virus protein genom linked-virusni protein povezan sa genomom). To je protein male teine od 3000-7000 daltona. Zanimljivo je da se takav protein nalazi i kod animalnih pikorna virusa (npr. kod poliovirusa).

Kod tree grupe biljnih virusa 5' kraj njihove RNK se zavrava sa dve ili tri fosfatne grupe. Graa 3' kraja biljnih virusnih RNK je takoe razliita: kod jednih virusa 3' kraj se zavrava kao i kod eukariotskih mRNK sa vie adenina (tzv.poli A sekvenca ili tzv. poliadenilni rep). Kod drugih virusa njihov 3' kraj ima neobinu trodimenzionalnu grau koja podsea na tRNK (transportna RNK), a svojim oblikom lii na list deteline. Sekundarna struktura 3 kraja TMV-RNK koji oblikom podsea na tRNKVirusi sa graom 3' kraja koji podsea na grau tRNK mogu se na tom kraju vezati, pod odreenim eksperimentalnim uslovima, za specifine aminokiseline (npr. virus utog mozaika postrne repe moe vezati aminokiselinu valin, virus mozaika ovsika tiozin, a TMV vezuje histidin). Funkcionalno znaenje takve posebne grae 3' kraja, koji lii na tRNK, nije jo objanjeno.Iz napred reenog moe da se vidi da graa krajeva RNK kod svih virusa nije ista. Tako npr. neki poteks virusi (x-virus krompira) poseduju RNK koja u potpunosti lii na elijsku mRNK tj. na 5' kraju ti virusi imaju kapu, a na 3' kraju poli A sekvencu. Virusi iz rodova Comovirus i Potyvirus (y-virus krompira) na 3' kraju imaju poli A sekvencu, ali nemaju na 5' kraju kapu. Ti virusi na 5' kraju nose mali protein VpG koji je za RNK vezan tirozin-fosfat-estarskom vezom. Posebnu grupu virusnih RNK ine molekule RNK virusa nekroze duvana i RNK njegovog satelitnog virusa. Molekuli RNK ovih virusa nemaju ni kape ni poli A sekvence. Po tome su te RNK sline molekulama RNK-faga.

42 hemijske

Sekundarna graa virusne nukleinske kiseline

Dugake molekule virusnih nukleinskih kiselina mogu da se poveu meusobno i svojim bonim delovima na razliite naine. Tako jednospiralne (jednolanane) molekule nukleinske kiseline virusa mogu da se meusobno povezuju pomou razliitih delova molekula u lancu, a kod dvospiralnih (dvolananih) molekula nukleinskih kiselina mogu da se poveu pomou spirala tj pomou dve spiralne (lanane) molekule. Takvim povezivanjem se stvara tzv. sekundarna struktura. Ta struktura nukleinskih kiselina ostvaruje se uglavnom pomou dva tipa molekularnih sila: i to hidrofobnim vezama (mostovi) izmeu susednih baza jedne spirale (lanca) kod jednospiralnih RNK i vodonikovim vezama izmeu parova baza dvaju spirala (lanca) kod dvospiralnih RNK.I dvospiralne RNK biljnih virusa imaju sekundarnu grau slinu grai dvospiralne DNK. To je pravilna dvostruka spirala. Jednolanane (spiralne) RNK kao ona npr. kod TMV (virus mozaika duvana) imaju takoe spiralnu grau u obliku jedne izduene spirale, koje svoju spiralnu grau uvruju time to slede udubljenja u proteinskim podjedinicama virusnog omotaa, ulaze u ova udubljenja, pa zbog toga ne moe da doe do spajanja njenih baza. To je sluaj kod jednospiralnih RNK svih grupa anizometrijskih virusa. Meutim, kod poliedarnih (izometrijskih) virusa jednospiralna (jednolanana) RNK nije graena u vidu izduene spirale kao ona kod virusa mozaika duvana i drugih izduenih virusa ve je vie u obliku sabijene spirale. Nukleinska kiselina izometrijskih virusa zbog znatnog savijanja (sabijanja) spirale omoguava sparivanje baza u okviru jednolanane (jednospiralne) molekule RNK virusa.Nukleinske kiseline sa sparenim bazama, u odnosu prema jednospiralnim nukleinskim kiselinama, gde baze nisu sparene dobijaju nove fiziko-hemijske osobine. One npr. apsorbuju UV-svetlo (ultravioletno) za oko treinu manje nego RNK sa nesparenim bazama.Baze su rasporeene du nukleinskih kiselina po odreenom redosledu. Odreivanje njihovog redosleda je vrlo znaajno u prouavanju osobina virusa, a posebno njihovih genetskih osobina. Meutim, odreivanje redosleda je vrlo teko zbog nekih postojeih tehnikih tekoa. Naime, prilikom pripremanja nukleinske kiseline dolazi do njenog kidanja na delove, pri emu se remeti njihov redosled u polinukleotidnom lancu.Meutim, zahvaljujui razvoju novih metoda u nauci, danas se moe odrediti taan redosled nukleotida u polinukleotidnom lancu brojnih biljnih virusa. Nukleinska kiselina je, nalazei se u unutranjem delu virusne estice, zatiena od neposrednog dejstva spoljne sredine. Ona je nosilac svih biolokih aktivnosti virusa. Nukleinska kiselina se umnoava i upravlja stvaranjem novih generacija nukleinskih kiselina virusa. Na nukleinskoj kiselini poiva parazitizam virusa; taj parazitizam je u celosti povezan sa reprodukcijom virusa. Odvojen kapsid za sebe nije infektivan, dok je sama nukleinska kiselina infektivna. Njena infektivnost je najpotpunija u prisustvu kapsida, ali je postojanje kapsida ne uslovljava.Nukleinska kiselina je nosilac genetskih osobina virusa koje se na kraju prenose u razliite proteine (translacija), a preko tih proteina ostvaruju se osobine virusa u novim virusnim esticama. Ona upravlja i sintezom novih virusnih estica u eliji. Sa oteenjem i razlaganjem nukleinske kiseline prestaje istovremeno i postojanje infektivno aktivne estice.Proteini:Proteini virusa se sintetiu u biljnoj eliji i sastoje se od odreenog broja aminokiselina. Oni se sintetiu kao i drugi elijski proteini. Kao to je poznato aminokiseline imaju u svom hemijskom sastavu dve funkcionalne grupe: aminogrupu, NH2+ i karboksilnu COOH-, pa se zato mogu ponaati kao baze ili kao kiseline. U rastvoru ove grupe disociraju i kreu se zbog naelektrisanog stanja ka suprotnim polovima u elektrinom polju, u zavisnosti od grupe koja preovlauje. Na ovoj aktivnosti zasnivaju se elektroforetske osobine virusa.U grai proteina biljnih virusa uestvuje 20 vrsta aminokiselina, koje takoe sainjavaju i proteine biljaka, ivotinja i bakterija. Ne samo da osnovnih 20 aminokiselina sainjavaju proteinski omota biljnih virusa, istih kao i kod proteina drugih ivih organizama, nego je konstatovan i slian prosean odnos aminokiselina kod proteina biljnih virusa i proteina drugih ivih organizama. Npr. aminokiseline cistein, metionin, triptofan, histidin i tirozin se nalaze obino u malim koliinama kod svih proteina ivih organizama. Razlika postoji u visokom sadraju hidroksilnih aminokiselina serina i treonina u proteinima biljnih virusa, to je tipino za proteine biljnih virusa u odnosu na proteine drugih organizama.Aminokiseline su povezane meusobno peptidnim vezama

Prema broju aminokiselina, meusobno povezanih, nastaju dipeptidi, tripeptidi itd. do polipeptida, koji kao hemijske podjedinice uestvuju u grai proteinskog omotaa virusa. Redosled (sekvenca) aminokiselina u proteinu odreen je genetskom informacijom nukleinske kiseline i prema tome, tipian za jednu vrstu virusa. Kod mnogih vrsta virusa, a naroito kod virusa mozaika duvana, redosled aminokiselina je u potpunosti utvren.Obrazovanje proteinskog omotaa obavlja se u toku 4 razne organizacione strukture proteina. Primarnu strukturu proteina ini broj aminokiselina povezanih po odreenom redosledu. U sekundarnoj strukturi polipeptidni lanac postaje spiralan.Polipeptidni lanci u sekundarnoj strukturi obrazuju takozvanu spiralu. U spirali aminokiselinski lanac namotava se spiralno, tako da 3,7 aminokiselina sainjava jedan navojak spirale. Aminokiseline susednih navojaka su povezane vodonikovim vezama, karbonilnim (C=O), ili imino vezama (-NH grupama) njihovih peptidnih veza. Tercijana struktura nastaje posle uvijanja sekundarne strukture, kada ona postaje trodimenzionalna ( spirala). Merenjem je tako utvreno da 25 % do 35% aminokiselina u proteinskom omotau virusnih estica virusa mozaika duvana su u spiralama, ije su dune ose uglavnom pod pravim uglom u odnosu na dunu osu virusne estice, gradei trodimenzionalnu simetriju. I na kraju, rasporeivanjem potpuno obrazovanih proteinskih podjedinica nastaje kvatarna struktura, koja predstavlja grau proteinskog omotaa.Hemijske podjednice, osnovni graevinski deo omotaa, mogu biti sainjeni od jednog ili vie vrsta polipeptida. Kod veine biljnih virusa, izduenih i izometrijskih, hemijska podjedinica je sainjena samo od jedne vrste polipeptida. Meutim, u grai hemijskih podjedinica virusa ute krljavosti krompira uestvuju 4 tipa polipeptida i grade estice morfoloki sline rabdovirusima kimenjaka: protein prugastog mozaika jema sainjen je od tri sastojka koji se mogu seroloki razlikovati.U grupu virusa koji u svom sastavu imaju vie vrsta proteina spadaju i sloeni virusi koji oko svog proteinskog omotaa imaju jednu spoljnu membranu (ovojnicu), omota od lipida. Ve pomenuti virus ute krljavosti krompira, koji sadri 4 tipa proteina poseduje lipidnu ovojnicu. Jedna od osobina ovih sloenijih biljnih virusa je da je jedan ili vie njegovih proteina vezan za glukozu. Ti se proteini obino nalaze u membrani koja se nalazi oko virusne estice (ovojnica).

Kod virusa bronzavosti paradajza (Tomato spoted wilt tospovirus) sva tri glavna proteina su glukozirana tj. vezana za glukozu, a dva od njih se nalaze u virusnoj lipidnoj membrani-ovojnici, koja se formira oko kapsida.

Neki biljni virusi (rod Potyvirus - Y virus krompira) osim proteina koji ulazi u sastav virusne estice stvaraju i druge proteine. Ti proteini sainjavaju submikroskopska citoplazmatska tela poznata pod nazivom inkluzije u obliku vodeninog vitla (pin wheel-inkluzije) koje se mogu nai u zaraenim biljnim elijama. Proteini ovih inkluzija u potpunosti se razlikuju od proteina od kojih je izgraena sama virusna estica.

Kao to je ve reeno kapsid biljnih virusa najee je izgraen od jedne vrste proteina, te se sastoji od velikog broja potpuno istih proteinskih molekula (monomera) poznatih pod imenom kao proteinske podjedinice. Zato se kapsid sastoji od istih a ne razliitih proteinskih podjedinica? Jednostavno zato to je za virus takva graa kapsida najekonominija. Naime, virus sa jedne strane mora da ima jedan veliki kapsidni protein, a sa druge strane on raspolae sa malo genetskih informacija za stvaranje veeg broja proteina. Virus stvara kapsid od istovetnih proteinskih molekula koje kodira jedan te isti gen, poto je RNK relativno mala i kratka tako da na njoj moe stati samo odreeni broj gena virusa, odnosno ogranien broj informacija.Broj hemijskih podjedinica je isti za jednu vrstu virusa, ali je razliit za pojedine vrste virusa. On je vei kod izduenih virusa, jer se njihov kapsid (omota) odlikuje razvijenom povrinom. Tako kapsid izduenog virusa mozaika duvana ima oko 2130 podjedinica, a virus mozaika krompira (X-virus krompira) 1475. Kod virusa izometrijskog oblika broj hemijskih podjedinica je manji; virus mozaika krastavca iz ove grupe, na primer, ima u kapsidu 176, a virus utog mozaika postrne repe 180 hemijskih podjedinica, a satelitni virus samo 60. Hemijske podjedinice se razlikuju po broju aminokiselina koje uestvuju u njihovoj grai. Taj broj se, prema vrsti virusa, kree od oko 150 do preko 600. Utvreni redosled aminokiselina u proteinu je karakteristian, kako smo napomenuli, za jednu vrstu virusa; on je do sada poznat kod velikog broja virusa u koje spadaju virus mozaika duvana i virus utog mozaika postrne repe. Po redosledu aminokiselina razlikuju se, takoe, i neki sojevi virusa. Tako je poznat i redosled aminokiselina u proteinskom omotau nekoliko sojeva virusa mozaika duvana od kojih emo navesti kao primer tri soja ovog virusa i tzv. tipski soj ili obini to jest tipini soj virusa mozaika duvana, zatim soj dahlemens, to jest virus mozaika paradajza i soj bokvice (Plantago lanceolata), to jest virus mozaika bokvice.

Hemijska podjedinica virusa mozaika duvana sastoji se iz 158 aminokiselina. Broj prisutnih aminokiselina (20) u grai proteinske podjedinice pokazuje da se one ponavljaju u redosledu; kod virusa mozaika duvana ta ponavljanja iznose 18 x asparagin, 16 x trionin, 16 x serin, 16 x glutamin, 11 x arginin, 8 x prolin... sve do ukupnog broja 158.

Meutim, redosled aminokiselina kod ova tri napred navedena soja se takoe razlikuje. Kod prva dva on je sliniji u odnosu na trei soj, dok je ovaj raspored oigledno slian kod svih proteina virusa mozaika duvana i znatno se razlikuje od rasporeda utvrenog kod drugih biljnih i bakterijskih virusa. Razlike koje se javljaju u redosledu aminokiselina kod proteina razliitih sojeva virusa mozaika duvana nisu sluajne kao to ni raspored aminokiselina nije sluajan du polipeptidnog lanca. Neki delovi polipeptidnog lanca su manje promenjivi nego drugi. Tako npr. aminokiseline u lancu od 87-94 i od 113-122 su iste za sve sojeve ovog virusa. Manje promenjivi regioni lanca su moda delovi u redosledu aminokiselina ija je tana struktura vana za funkciju virusa koja im daje osnovne karakteristike vrste te sojevi jednog virusa imaju mnogo zajednikih osobina (morfoloke, seroloke, hemijske i dr.). Promene u ovim regionima daju proteine koji su nestabilni ili su u nemogunosti da deluju kao proteini estice virusa i takvi mutanti bivaju eleminisani selekcijom.

Svi delovi virusa, prema hemijskoj grai i mestu gde se nalaze, imaju odreenu ulogu u odravanju i aktivnostima virusne estice.Jedna od uloga kapsida je zatita i ouvanje virusnog jezgra od tetnog dejstva spoljne sredine. Nalazei se spolja na virusnoj estici on ostvaruje ovu ulogu mehanikim putem. Sainjen od proteina, kapsid je otporan prema dejstvu fermenata nukleaza i time iskljuuje njihovo razlaue dejstvo na nukleinske kiseline kao nosioca vrste virusa. Tek sa oteenjem i razgradnjom proteina oslobaa se nukleinska kiselina i postaje podlona dejstvu pomenutih fermenata.

Zahvaljujui finim porama koje se nalaze na njegovoj povrini, kapsid istovremeno omoguuje i odravanje potrebne veze izmeu unutranjosti virusa i elije, kao spoljne sredine. Po proteinskoj prirodi kapsid je nosilac antigenih osobina virusa. Aktivni kao antigeni, virusi izazivaju stvaranje antitela u organizmu toplokrvnih ivotinja. Na osnovu ove reakcije pripremaju se antiserumi virusa koji imaju odgovarajuu primenu kako u biljnoj, tako i u animalnoj virologiji.

Na povrini virusne estice postoje tzv. epitopi koji odreuju antigenu specifinost virusa. Mesta na povrini virusa (antigena) odgovorna za njegovu specifinu reaktivnost sa antitelima ili receptorima nazivaju se antigenskim determinantama ili epitopima. Epitop ima trodimenzionalnu grau koja je komplementarna veznom mestu ili paratopu antitela. Kod kapsida epitop se obino sastoji od 5 do 7 aminokiselina. Epitopi nastaju nakon povezivanja proteinskih podjedinica u polimerizacioni kapsidni protein. Meutim, pojedinane proteinske podjedinice, koje nisu u sastavu kapsida, imaju druge epitope. To su skriveni epitopi ili kriptotopi. To su povrine podjedinica okrenute prema unutranjosti virusne estice. Dok se proteinska podjedinica nalazi u sastavu kapsida kriptotopi ne dolaze do izraaja. O antigenim osobinama virusa govorie se vie u poglavlju gde se razmatraju antigene karakteristike biljnih virusa.

Ostali hemijski sastojciPored osnovnih sastojaka virusa koje ine protein i nukleinska kiselina postoje i drugi sastojci u njegovoj grai koji su manje zastupljeni. U ove sastojke spadaju: poliamini, lipidi, ugljeni hidrati, metali i voda.

Poliamini su prisutni u grai nekoliko biljnih virusa (virus utog mozaika postrne repe, virus kovrdavosti vrha e. repe, virus mozaika duvana i virus arenila boba). Johnson i Markham ustanovili su da poliamini predstavljaju 7 % teine sastava virusa utog mozaika postrne repe. Isti autori smatraju da su poliamini ovog virusa prvenstveno vezani za njegovu ribonukleinsku kiselinu.Lipidi i ugljeni hidrati otkriveni su kod virusa koji na kapsidu imaju poseban omota (membranu) tzv. ovojnicu. Prisustvo lipida je poznato u grai nekih animalnih virusa, smatra se kao deo omotaa koji se normalno javlja u grai ovih virsa.Lipidi u esticama virusa bronzavosti paradajza predstavljaju 20% teine estice. Lipidi u virusu ute krljavosti krompira i ine oko 22% teine virusnih estica. Lipide sadre svi biljni virusi koji imaju omota oko kapsida. Ovako znaajne koliine lipida nametnule su pitanje u kojoj meri oni predstavljaju sastojke virusa, kao i da li su oni uopte sastojci virusa ili su samo prisutni kontaminenti. U svakom sluaju obe pomenute vrste virusa imaju omota oko svog kapsida, pa se ukazuje na mogunost da su lipidi sastavni delovi ovog omotaa.Ugljenohidrati

Virusni omota (membrana ili ovojnica) na kapsidu sadri ugljene hidrate u obliku glukoproteina. Re je o polisaharidima koji su za protein vezani preko aminokiselinskih ostataka serina, treonina i asparagina. Poznato je da su ugljeni hidrati kao gradivna komponenta prisutni i u virusnoj nukleinskoj kiselini i to kao eer riboza ili dezoksiriboza.Joni metalaVirusne estice sadre takoe i razne koliine jona metala (neorganski i organski katjoni). Od neorganskih katjona u virusnoj estici zastupljeni su joni metala: gvoa, magnezijuma, kalcijuma, bakra i aluminijuma a od organskih katjona mogu se nai poliamini npr. spermidin. Ti katjoni vezuju se za negativno naelektrisane anjone fosfatnih grupa nukleinskih kiselina. Koliina katjona moe da ini do 1 % mase estica. Izgleda da neutralizacija negativnog naelektrisanja koji ostvaruju ovi katjoni olakava smetanje srazmerno velikih nukleinskih kiselina u unutranjost proteinskog omotaa.VodaJedan od univerzalnih sastojaka u virusnoj estici je voda koja se nalazi u znatnim koliinama. Prema Gibbsu i Harrisonu-u (1976) voda iznosi 10-59% teine virusnih estica u suspenziji, odnosno oko 50% teine virusnih kristala. O ulozi vode, ije je prisustvo vezano za grau virusa, nema odgovarajueg tumaenja. Meutim, mogla bi biti realna pretpostavka da voda doprinosi odravanju konzistencije i odgovarajue strukture virusnih estica.Sadraj vode i njen znaaj kod virusa je uglavnom bio zanemaren, iako se zna znaaj vode u ivim elijama drugih organizama. Poznato je da tipine elije prokariotskih organizama (bez diferenciranog jedra) sadre oko 3-4 ml vode/g suve materije. Nekoliko izduenih virusa o kojima postoje podaci, takoe sadre slinu koliinu vode. Nasuprot tome, mali izometrijski virusi sadre manje vode.

Tako na primer, virus crne prstenaste pegavosti paradajza (Tomato black ring nepovirus, TBRV) ima u svom sastavu 0,75 ml vode/g suve materije, virus utog mozaika postrne repe (turnip yellow mosaic tymovirus, TYMV) oko 0,78 ml vode/g suve materije, a virus prugavosti duvana, Tobacco streak ilarvirus TSV) oko 1,1 ml/g. Virus mozaika karfiola (CaMV), koji ima dve proteinske koljke (dvostruki omota), sadri oko 1,7 ml/g, neto vie od malih izometrijsklih virusa.

Voda je povezana sa virusnim esticama na nekoliko naina. Izometrijski virusi, a verovatno i izdueni, sadre vodu vezanu za proteinske komponente (0,5-1,0 ml vode/g suve materije), koje je na slian nain vezana i kod drugih proteina. Analize strukture proteinskih omotaa virusa su pokazale da su neke molekule vode povezane na specifina mesta unutar proteina.VI GRAA VIRUSNIH ESTICAVirusna estica, najprostije grae, sastoji se iz dva osnovna dela: spoljni deo je proteinski omota ili kapsid, a unutranji je jezgro sainjen od nukleinske kiseline. Nukleinska kiselina okruena svojim kapsidom gradi nukleokapsid. Obrazovana virusna estica sa svojim delovima, sposobna za infekciju, naziva se virion. Virusne estice ili tzv. elementarne virusne estice nekih virusa nisu infektivne. To je zato to im nedostaju pojedini gradivni ili funkcionalni delovi. To su tzv. defektne virusne estice. Neinfektivnim virusima nedostaje nukleinska kiselina, kao nosilac infektivnosti. Sa druge strane, kada jedna estica poseduje sve to je potrebno da bi se mogla replikovati nukleinska kiselina + proteinski omota = kapsidona je potpuna. Samo ona virusna estica koja je potpuna i koja se moe umnoavati (replikovati), odnosno koja moe prouzrokovati zarazu se zove virion. Prema tome svaka virusna estica nije ujedno i virion.

Kapsid izduenih virusa je cilindrian, a kapsid izometrijskih virusa je poliedarne grae. Kapsid je sagraen od velikog broja proteinskih jedinica (nazivaju se podjedinice), koje su u njemu pravilno rasporeene. Podjedinice su, kao proteinski molekuli, iste grae za jednu vrstu virusa i one se jo nazivaju hemijske podjedinice. Kod prostijih virusnih estica podjedinice su sainjene samo od jedne vrste polipeptida, kao to je to u grai kapsida virusa mozaika duvana. Kod virusnih estica sloenije grae, kao to je to sluaj sa virusom ute krljavosti krompira, u grai uestvuje 4 tipa veih polipeptida, po emu su slini esticama rabdovirusima kimenjaka. Nekoliko proteinskih podjedinica gradi kapsomere, koje su kod izometrijskih virusa na elektronskom mikroskopu vide kao posebne morfoloke jedinice.

Oko kapsida se kod malog broja biljnih virusa javlja poseban omota u vidu slabo privrene membrane (ovojnice). Smatra se da sintezu ovog omotaa obavlja elija u prisustvu virusnih estica. Sa ovakvim strukturnim delom do sada je opisan jedan izometrijski virus (virus bronzavosti paradajza) i tri izduena virusa (virus mozaika kukuruza, virus nekrotinog utila salate i virus ute krljavosti krompira).Proteinski omota odreuje tip simetrije virusne estice. Po tome kako su proteinske podjedinice rasporeene u kapsidu razlikuju se dva tipa grae ili simetrije estica biljnih virusa: jedna je spiralna simetrija, a druga je poliedarna tj. kubna simetrija. Prema tome kad se govori o simetriji virusne estice uvek se misli na oblik virusnog nukleokapsida.

Graa izduenih virusaOna moe biti jednospiralna ili dvospiralna prema tome da li u njoj uestvuju jedna ili dve spirale nukleinske kiseline. U ovom tipu grae nukleinska kiselina (unutranji deo virusa) je uvijena u vidu spirale (zavojnice), te ima spiralan raspored u prostoru i okruena je cilindrinim proteinskim omotaem (kapsidom), koji grade spiralno rasporeene podjedinice. Delovi kapsida i spirale se kod jedne vrste virusa nalaze u odreenom specifinom odnosu.Spiralna graa je prouena kod mnogih izduenih virusa ali je najpoznatija kod virusa mozaika duvana:Osnovni podaci za estice virusa mozaika duvana

1 A = 0,1 nm=10-10 m

estice virusa mozaika duvana su tapiastog oblika sa jednospiralnom nukleinskom kiselinom. Graa njegove nukleinske kiseline ima sledee karakteristike: spirala je udaljena od sredinje osovine 40 A, a korak (rastojanje) izmeu zavojaka spirale je 23 A, njena molekulska teina 2x106 daltona. Nukleinska kiselina se sastoji od oko 6395 nukleotida; priblino 2,13 nukleotida se nalazi na 1 A duine virusne estice, poto je virus dug oko 3000 A (=300 nm) (6395:3000=2,13).Kapsid se sastoji od oko 2130 proteinskih podjedinica; duina jedne podjedinice je oko 80A, a irina od 20-25A na njihovoj najiroj taki. One su elipsoidnog oblika i suavaju se prema spoljnoj strani dajui brazdastu ili reetkastu strukturu povrini virusnog omotaa sa otvorima na njemu od oko 50A. Proteinske podjedinice su rasporeene na pravilan nain, spiralno rasporeene i gusto sabijene oko nukleinske kiseline.Kako je ve reeno kapsid je izgraen od proteinskih podjedinica, koje su spiralno rasporeene oko sredine upljine u kojoj se nalazi spiralna RNK, odnosno zamiljene ose estice. Podjedinice su svojom duinom pod pravim uglom rasporeene oko sredine upljine, odnosno zamiljene ose estice. Podjedinice grade navojke spirale, odnosno ine diskove, koji su smeteni jedan iznad drugog. U svakom disku se nalazi oko 17 podjedinica ili tano 16,3. Podjedinice grade tzv. spiralu i nisu agregirane u neke vee jedinice (tvorevine). Prema tome podjedinice grade povrinu valjkastog ili cilindrinog tela.

estice i drugih anizometrijskih biljnih virusa imaju u naelu slinu grau kao i virus mozaika duvana. U ovu grupu spada i virus utavosti duvana, kao i konaste estice rodova Potex virusa (X virus krompira), Carlavirusa, Potyvirusa i Closterovirusa.Nukleinska kiselina se nalazi u sredinjoj upljini estice (koju sainjava proteinski omota), uvlai se u proteinski omota pratei njegovu spiralnu simetriju zahvatajui na taj nain 1/3 duine proteinskih podjedinica. Na jednu proteinsku podjedinicu dolazi oko 3 nukleotida ribonukleinske kiseline, odnosno na jednu proteinsku podjedinicu oslanja se 3 nukleotida. Jedan zavoj (navoj) spirale sainjen je od 49 nukleotida sa 16 celih i (17) proteinskih podjedinica oko zavoja koje sainjavaju jedan disk kod VMD. Na tri zavoja spirale prema tome dolazi 49 proteinskih podjedinica (3x16 1/3=49). Graa od tri zavoja predstavlja deo estice koji se kao istovetan ponavlja na svakih 6.9 nm du virusne estice. irinu virusne estice od 180 A ine duine proteinskih podjedinica oko nukleinske kiseline (2x 80 A) i prenik sredine upljine (20 A), koja je ispunjena vodom. Slinu grau ima virus utavosti duvana, ija je prosena duina oko 190 nm, a prenik centralnog otvora virusnog omotaa 27A. Razdaljina izmeu navoja spirale je 25 A. Na tri navojka spirale ribonukleinske kiseline dolaze po 76 proteinskih podjedinica (za razliku od virusa mozaika duvana koji ima 49 proteinskih podjedinica na tri zavoja spirale). Po jednom navoju spirale se nalazi, prema tome, 25 celih i proteinskih podjedinica.Svi izdueni virusi imaju slinu grau, tj. spiralnu strukturu. Kod duih virusa razdaljine izmeu navojaka spirale nukleinske kiseline su due, a same estice su neto ue.Tako npr. virus mozaika krompira ( x-virus krompira) ija duina iznosi 515 nm, a irina oko 11,5 nm. Kod ovog virusa razdaljine izmeu zavoja (navoja) osnovne spirale iznose 34A. Centralni otvor estice je kruan i oko njega je izbrojano 10 proteinskih jedinica.Virus utice eerne repe, jedan od najduih virusa, ija duina iznosi 1250 nm, prenik centralnog otvora iznosi 13.3 nm; u centralnom kanalu se nalazi ribonukleinska kiselina ija razdaljina izmeu zavoja (navoja) spirale iznosi 3,4 nm (34 A). Na jednom navojku se nalazi 12-14 proteinskih podjedinica.52 graa

Graa izometrijskih virusa

Izometrijski virusi imaju kubnu simetriju odnosno grau. Osnova odlike kubne grae, koja se javlja kod izometrijskih virusa jeste poliedarni oblik virusnih estica. Poliedri predstavljaju geometrijska tela ije stranice sainjavaju ravnostrani trouglovi.

Tako je povrina estice izdeljena na jednake delove, ravnostrane trouglove, pri emu nastaju poliedarne povrine. Poliedar, koji slui kao model u grai izometrijskih virusa je ikosoedar, koji se sastoji od 20 ravnostranih trouglova. Njegova povrina je izdeljena na 20 ravnostranih trouglova.

Ikosoedar ima, prema tome, 12 temena u kojima se sueljavaju vrhovi (uglovi) 5 ravnostranih trouglova i 30 ivica gde se sueljavaju stranice susednih parova trouglova.

Ova tela se odlikuju sa 3 ravni simetrije koje prema broju simetrinih osa u njima iznose 5:3:2.

Ustanovljeno je da je povrina jednog trougla sagraena od najmanje tri gradivne asimetrine podjedinice (svaka podjedinica nema pravilnu simetriju), to znai da je proteinski omota jedne virusne estice sadri 60 takvih podjedinica (20x3), odnosno da je izgraen od 60 asimetrinih podjedinica, koje ine grau ikosoedra.

Mali izometrijski virusi kao to su satelitni virusi i nepovirusi (virusi koje prenose nematode), gde spadaju virus mozaika Arabis-a, virus prstenaste pegavosti duvana i paradajza, virus infektivne degeneracije vinove loze, i dr. su jedini biljni virusi, bar koliko je do sada poznato, iji se proteinski omota sastoji od 60 proteinskih podjedinica. Najvei broj estica izometrijskih virusa sadri vie od 60 proteinskih podjedinica (obino 180).Kod virusnih estica sa vie od 60 proteinskih podjedinica ili gradivnih jedinica koje grade proteinski omota dolazi do podele povrina osnovnih ravnostranih trouglova ikosoedra na vei broj manjih ravnostranih trouglova. Ova pojava se naziva triangulacija.

Triangulacijom ikosoedra nastaje geometrijsko telo ikosodeltaedar koji slui kao model za grau mnogih virusa. Mogunost daljeg deljenja odnosno raslanjavanja trouglova odreena je triangulacionim brojem (T). Triangulacioni broj predstavlja onaj broj trouglova u koju svaka povrina ikosoedra moe biti podeljena. Prema tome od svakog osnovnog (izvornog) trougla ikosoedra moe nastati (teorijski) 20 x T novih trouglova.

Samo odreene vrednosti su mogue za T (triangulacioni broj) i one su date formulom T=h2 +hk+k2 gde h i k moe biti bilo koji ceo broj. Kada je h=k, tada T moe iznositi 3, 27, 48, 75 itd. ili kada je h=0, a k bilo koji ceo broj, odnosno kada je k=0, a h = bilo koji ceo broj, tada T iznosi 1, 4, 9, 25 itd.

Za prethodno navedene vrednosti T tj. kada je osnovni trougao podeljen na vei ili manje broj trouglova u zavisnosti od vrednosti T ovi trouglovi su rasporeeni simetrino na povrini ikosoedra. Za druge vrednosti h i k trouglovi su nepravilno rasporeeni i imaju nepravilnu simetriju, to se javlja kod nekih animalnih i humanih virusa.Najprostiji ikosadeltaedar ima triangularni broj T=3 (kada je h=k=1; T=3; h2+hk+k2=1+1+1=3). Tada je svaki osnovni trougao u ikosoedru podeljen na tri manja ravnostrana trougla. Svaki ovaj mali trougao sainjavaju po 3 proteinske podjedinice odnosno jedan osnovni trougao sainjava 9 proteinskih jedinica (3x3=9), a celu virusnu esticu sainjavaju 180 proteinskih podjedinica ( 9x20=180).estice mnogih izometrijskih virusa imaju upravo 180 proteinskih jedinica u sastavu proteinskog omotaa. Meutim ove proteinske podjedinice na snimcima dobijenim na velikim uveanjima na elektronskom mikroskopu ne mogu da izgledaju slino, identino ili pak da se razlikuju, jer se ove podjedinice skupljaju i agregiraju na razliite naine, te mogu imati i razliite oblike.

Agregiranje tj. sakupljanje jedinica u razliite oblike je karakteristika virusa. Srodni virusi imaju sline oblike agregiranih ili skupljenih podjedinica. Poznato je da je molekulska teina najveeg broja proteinskih podjedinica u proseku 20 000 daltona, to predstavlja granicu moi uveanja kod najveeg broja elektronskih mikroskopa, dok se agregirane podjedinice koje su vee (jer su skupljene nekoliko zajedno) mogu lako videti na elektronskom mikroskopu.

Veoma je vano shvatiti razliku izmeu hemijskih jedinica virusa o kojima smo ranije govorili (koje predstavljaju obino pojedinane molekule polipeptida) i jedinica koje se vide na elektronskom mikroskopu i koje esto predstavljaju skup agregiranih hemijskih podjedinica i nazivaju se jo morfoloke podjedinice ili kapsomere.

Postoji tri osnovna tipa agregiranja podjedinica koje se na elektronskom mikroskopu vide kao jedna morfoloka podjedinica-kapsomera i to:a) tri proteinske jedinice koje sainjavaju svaki trougao ikosoedra mogu se sakupiti u centru trougla gradei morfoloku jedinicu od tri jedinice tzv.trimere b) parovi jedinica iz susednih trouglova mogu se sakupiti na ivicama izmeu trouglova gradei dimere (po dve jedinice zajedno), tako da se u jednom izvornom (osnovnom) trouglu nalaze po 6 podjedinica u tri dimere. Takav raspored imaju npr. estice virusa bunolike krljavosti paradajza (Tomato bushy stunt virus)c) proteinske jedinice se mogu sakupiti (agregirati) u temenima (vrhovima) trouglova ikosoedra. Poto pet vrhova trouglova ine jedno teme ikosoedra formira se pentomera-morfoloka jedinica sastavljena od pet proteinskih podjedinica. Tako gde se est trouglova sueljavaju na povrinama iksodeltaedra formiraju se heksamere, sastavljene od est hemijskih podjedinica.

Meu virusima iksoedarske grae pomenuemo neke viruse ija je graa bolje prouena:Satelitni virus je jedan od najmanjih virusa iji prenik iznosi 18 nm. Proteinski omota estice ovog virusa sainjen je od 60 hemijskih podjedinica proteina, tj. ima oblik ikosoedra (ravnostrani trougao T=1), a ove podjedinice su sakupljene u pentomere dajui 12 temenih kapsomera-pentomera sakupljenih u temenima ikosoedra. Virus utog mozaika postrne repe je u ovoj grupi jedan je od najbolje prouenih virusa. Prenik ovog virusa je 30 nm. Oblik mu je ikosodeltoidan. Proteinski omota ima 60 trouglova (T=3), a svaki trougao je izgraen od proteinske podjedinice ili od ukupno 180 jedinica (60x3). Za ceo kapsid 12 pentomera i 20 heksamera. Virusna estica ima 180 mesta na povrini kapsida udaljenih 145A od centra estice. To su zavreci proteinskih podjedinica.

estice imaju takoe i 32 mesta koja su udaljena 125A od njenog centra i predstavljaju zavretke morfolokih podjedinica (pentamera i heksamera). U ova 32 mesta utvreno je i prisustvo ribonukleinske kiseline. Pri degradaciji estica ovog virusa dobija se 30 uniformnih jedinica nukleinske kiseline koje su svakako povezane i smetene u pomenutim morfolokim podjedinicama jer kapsomere daju bolju zatitu nukleinskoj kiselini nego ostali delovi virusa.U unutranjosti ili u jezgru virusa je smetena nukleinska kiselina u vidu sabijene spirale.

Gotovo svi poliedarni biljni virusi na osnovu broja i rasporeda proteinskih podjedinica u svom kapsidu mogu se svrstati u tri grupe:a) prvu grupu ine virusi koji imaju T=1 (npr. satelitni virus) i gde su proteinske podjedinice sakupljene u 12 pentomera. b) drugu grupu ine virusi koji imaju T=3 i ije su proteinske podjedinice sakupljene u 12 pentamera i 20 heksomera (npr. virusni rodovi Tymovirus i Bromovirus). c) treu grupu ine virusi koji imaju T=3 i ije su proteinske podjedinice sakupljene u 90 dimera (npr. rod Tombusvirus)U gornje tri grupe nije mogue svrstati one biljne viruse koji se oblikom i veliinom svojih estica razlikuju od estica kakve imaju veina poliedarnih biljnih virusa; u te viruse ubraja se npr. virus mozaika lucerke i drugi baciloidni virusi.Graa baciloidnih estica virusa Virus mozaika lucerke ima neobine baciloidne estice 18 nm iroke i pet tipova estica razliitih duina izmeu 18 nm i 58 nm. Sve sadre oko 18 % nukleinske kiseline. Ove estice nisu ikosoedarne, ali njihovi zaobljeni krajevi su polovine ikosodeltaedra sa proteinskim podjedinicama skupljenim u pentamere i heksomere. Centralni deo je cilindrian ili valjkast i sastoji se od proteinskih podjedinica rasporeenih u dvostrukoj ili trostrukoj simetriji.

Model baciloidne estice virusa mozaika lucerke

Nije potpuno jasno, da li su proteinske podjedinice agregirane po tipu trimera ili po tipu dimera u dvostrukoj simetriji. Nekoliko biljnih virusa sa velikim kompleksnim baciloidnim esticama je do sada opisano. Prvi virus koji je opisan iz ove grupe je virus mozaika kukuruza. Tu spada i virus nekrotine pegavosti salate,virus ute krljavosti krompira, virus utila nerava gorike i dr. estice ovih virusa su veoma kratke, najee 300 do 400 nm duge i 50 do 80 nm iroke.

Ikosodarnu simetriju imaju i neki biljni virusi sa neobino velikom poliedarnom esticom, kao to su virus tumoralnih rana (Wound tumor virus), virus krljavosti pirina (Rice dwarf virus) i virus hrapave krljavosti kukuruza (maize rough dwarf virus), ije estice imaju prenik oko 70 nm. Interesantno je, da virus hrapave krljavosti kukuruza (MRDV) ima dvoslojni kapsid. Spoljanji sloj kapsida je sastavljen od 92 kapsomere (T=9), a unutranji sloj prenika 50 nm je sagraen slino spoljnjem sloju.

Virus mozaika karfiola, koji u svom sastavu sadri dvospiralnu DNK je u obliku velike poliedarne estice prenika oko 50 nm. On je slian po grai papovirusima sisara (izazivaju zaraze bradavica kod oveka). estice ovog virusa imaju asimetrinu grau kapsida (T=7), a kapsid je izgraen od 72 kapsomere.Multikomponentalni ili viedelni virusi esta je pojava kod biljnih virusa da je njihova genomska RNK odnosno genom podeljen na vie manjih i razliitih veliina molekula-segmenata (o tome je bilo rei u poglavlju o hemijskim osobinama virusa).

Takvi virusi nazivaju se virusi sa podeljenim genomom. Podeljenost genoma se sree i kod virusa sa jednospiralnom (jednolanom) +RNK (npr. Bromoviridae) i kod virusa sa jednospiralnom (jednolanom) RNK (Buniaviridae), ali i kod virusa sa dvospiralnom RNK (npr. Reoviridae). Skoro 30% biljnih virusa sa RNK ima podeljen genom. Zanimljivo je da veina od ovih virusa izometrijskog oblika.U vezi sa esticama koje imaju podeljen genom mogu se razlikovati dve pojave:Prva pojava da kod manjeg broja virusa sa podeljenim genomom svi segmenti genomske RNK smeteni u jednom tipu virusnih estica (primer reovirusa koji u jednoj estici mogu imati 10-12 razliitih segmenata dvospiralne RNK).Druga pojava: kod mnogih biljnih virusa sa jednospiralnom RNK delovi njihovog podeljenog genoma smeteni su u razliitim esticama. U pojedinoj estici moe biti jedan do tri takva dela, odnosno 1-3 manjih molekula genomske RNK.

Prema tome, kod takvih virusa estice sadre razliit broj RNK razliite molekulske teine. Iz toga proizilazi da sve estice nekih biljnih virusa nisu jednake ni po hemijskom sastavu (imaju razliitu koliinu RNK), ni funkcionalnim odlikama (nose razliite gene), a ni po masi. Kod nekih virusa estice se razlikuju ak i po obliku i po veliini.

Neki virusi sa podeljenim genomom imaju estice jednake po obliku i veliini, ali razliite po masi (molekulskoj teini), poto se u njima nalaze razliiti molekuli genomske RNK.

S druge strane, estice nekih virusa sa podeljenim genomom ne razlikuju se samo po masi nego po obliku i veliini. Poto se razlikuju po teini (masi), estice razliitih teina je lako razdvojiti jedne od drugih metodom centrifugiranja u gradijentu gustine eera u vie zasebnih komponenata (slojeva). Upravo zbog postojanja vie tipova estica virusa takvi virusi sa podeljenim genomom dobili su naziv viedelni odnosno multikomponentni virusi. Prema tome, kod viedelnih virusa dolo je do karakteristine raspodele virusnih genetikih osobina izmeu vie tipova estica.Za primer moemo uzeti virus mozaika lucerke kod kojeg se prilikom centrifugiranja u gradijentu gustine eera razdvaja pet zona sa pet tipova estica. Ove estice se razdvajaju u zavisnosti od mase, s tim to najtee ostaje pri dnu a lake obrazuju zone blie vrhu epruvete.U svakoj zoni je drugi tip estica. Gledano u epruveti od dna prema vrhu eernog gradijenta to su tipovi estica: B (od engleske rei bottom=dno, zona se formira na dnu epruvete); M (od engleske rei middle=sredina, zona se formira u sredini epruvete), Tb, Ta i To (estice koje se formiraju pri vrhu epruvete, od engleske rei top=vrh). Ove estice su razliite veliine od 58, 48, 36 i 19 nm. Najmanji tip estica To=18 nm razlikuju se po tome od ostalih estica, jer nema baciloidni oblik nego izometrijski.

Po hemijskom sastavu proteinskog omotaa estice ovog virusa, bez obzira na tip (veliinu), se ne razlikuju. Meutim, u zavisnosti od veliine virusnih estica broj proteinskih podjedinica iz kojih je izgraen omota zavisi od duine estice i moe biti sledei kod etiri glavne grupe estica: 60+N x 18, gde je N 10, 7, 5 ili 4 u zavisnosti od veliine estice. Detaljan raspored proteinskih podjedinica- monomera u kapsidu nije jo tano utvren. Meutim, analizom elektronskih snimaka negativno bojenih estica virusa mozaika lucerke dolo se do podataka da je u omotau raspored podjedinica u vidu reetke.

One su rasporeene u ovoj reetki u formi dva tipa: u obliku plasta ili snopa jedna iznad druge u prvom tipu rasporeda ili spiralno oko zamiljene ose u drugom tipu. U oba sluaja proteinske podjedinice su agregirane i fo