Изучение генетического полиморфизма аттенуированных и патогенных штаммов тобамовирусов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.15, кандидат биологических наук Славохотова, Анна Александровна

• Славохотова, Анна Александровна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Славохотова, Анна Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Род тобамовирус (tobamovirus): представители и краткая характеристика

1.1.1. Вирус зеленой крапчатой мозаики огурца.

1.1.2. Вирус табачной мозаики.

1.2. Организация геномов вируса табачной мозаики и вируса зеленой крапчатой мозаики огурца.

1.3. Хранение и передача генетической информации вируса.

1.3.1. Стабильность вирусного генома обеспечивают структуры на 5'- и 3'-концах

1.3.2. Трансляция и образование вирусных репликаз.

1.3.3. Репликация геномной РНК ВТМ.

1.3.4. Субгеномные мРНК.

1.4. Транспорт ВТМ.

1.4.1. Межклеточный транспорт вируса.

1.4.2. Сборка вирионов.

1.4.3. Дальний транспорт вируса.

1.5. Защитная система растения.

1.5.1 Сайленсинг РНК.

1.5.2. Феномен перекрестной защиты.

1.5.3. Сверхчувствительная реакция.

1.5.5. Убиквитинирование.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. МАТЕРИАЛЫ.

2.2. МЕТОДЫ.

2.2.1. Выделение вирусных штаммов и зараэ/сение растений.

2.2.2.Очистка вирусных частиц и выделение вирусной РНК.

2.2.3. Синтез первой цепи кДНК с помощью обратной транскрипции и попимеразная цепная реакция.

2.2.4. Выделение фрагментов ДНК из агарозного геля или путем прямого осаждения

2.2.6. Автоматическое секвенирование.

2.2.7. Твердофазный гетерогенный иммуноферментный анализ (ИФА).

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. ИЗУЧЕНИЕ ШТАММОВ ВЗКМО.

3.1.1. Определение первичных структур геномов штаммов МС-1, МС-2, ВИРОГ-43М

3.1.2. Определение круга растений-хозяев штамма МС-1.

3.1.3. Сравнение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей геномов и белков штамма МС-1 и других представителей тобамовирусов.

3.1.4. Множественное выравнивание и филогенетический анализ аминокислотных и нуклеотидных последовательностей белков штамма МС-1 и тобамовирусов.

3.1.4. Сравнение нуклеотидных и аминокислотных последовательностей штамма МС-1 с известными штаммами ВЗКМО.

3.1.5. Сравнительный анализ первичной структуры вакцинного штамма ВИРОГ-43Мс патогенными МС-1, МС-2.

3.1.6. Динамика размножения в растениях огурца вакцинного штамма ВИРОГ-43М по сравнению с патогенными штаммами МС-1, МС-2.

3.2. Изучение полиморфизма штаммов ВМТо.

3.2.1. Сравнительный анализ первичных структур патогенных и аттенуированных штаммов ВМТо.

3.2.2. Динамика размножения аттенуированных и патогенных штаммов ВМТо в растениях табака.

3.3. Сравнение изучаемых аттенуированных штаммов ВМТо и ВЗКМО с другими известными ослабленными штаммами тобамовирусов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение генетического полиморфизма аттенуированных и патогенных штаммов тобамовирусов»

Практически все обнаруженные растительные вирусы являются патогенными и вызывают заболевания сельскохозяйственных культур различной степени тяжести, иногда приводящие к гибели растений или полной потере урожая. На сегодняшний день существуют различные способы защиты от фитовирусов. К традиционным и наиболее надежным относятся методы селекции, благодаря которым возможно создание сортов или гибридов с генами, детерминирующими устойчивость к вирусным заболеваниям. Сравнительно новыми являются биотехнологические методы, при использовании которых можно либо каждый раз получать оздоровленный посадочный материал, либо создавать линии трансгенных растений, устойчивых к вирусной инфекции. Однако, для применения перечисленных методов по созданию невосприимчивых гибридов необходимо наличие доноров с генами устойчивости. Альтернативным способом может быть применение ослабленных (аттенуированных) штаммов, которые заражают растение, но не вызывают внешних симптомов инфекции и способствуют развитию защитного ответа к близкородственным патогенным штаммам. Селекция аттенуированных штаммов позволяет выбрать лучший изолят, обладающий максимальной генетической стабильностью и наибольшей способностью к перекрестной защите. Такой штамм называется вакцинным, а обработка им растений на ранних этапах развития обозначается как вакцинация. В результате, в случае заражения сильно патогенным штаммом вируса, значительно уменьшается число больных растений, или же ослабляются симптомы заболевания, что приводит к снижению потерь урожая. Такой метод защиты очень прост, т. к. необходима лишь однократная обработка сеянцев вакцинным штаммом с помощью распылительных устройств, и не требует значительных материальных затрат.

Получение аттенуированных штаммов, безусловно, выгодно для защиты растений. Для создания ослабленных изолятов раньше использовали метод селекции, когда на фоне массового заражения выявляли растения без симптомов инфекции и путем многих пассажей и отбора получали стабильный аттенуированный штамм. В настоящее время с использованием арсенала молекулярно-биологических методов, возможно установить генетическую природу аттенуации. Для этого необходимо определить, а затем сравнить первичные структуры вирусных геномов родственных патогенных и аттенуированных штаммов. Анализ полученных результатов позволяет выявить мутации и определить, в каком из генов вируса возникли изменения, приводящие к ослаблению симптомов. Эти данные важны для целенаправленных генно-инженерных работ по дальнейшему улучшению имеющихся вакцинных штаммов и созданию новых ослабленных штаммов на основании геномов патогенных изолятов без применения традиционной селекции.

Лаборатория генетики растений Института общей генетики (ИОГен) им. Н.И. Вавилова РАН многие годы занималась разработкой вакцинных штаммов для защиты хозяйственно-ценных овощных культур от патогенных вирусов. Для данной работы были выбраны следующие представители рода тобамовирусов: томатные штаммы вируса табачной мозаики (ВТМ) или, как принято называть сегодня, вируса мозаики томатов (ВМТо), а также изоляты вируса зеленой крапчатой мозаики огурца (ВЗКМО). Помимо выявления и описания особенностей огуречных штаммов тобамовирусов, выделенных в России, мы также исследовали их эволюционные связи с другими тобамовирусами и степень родства с известными штаммами ВЗКМО.

Однако, главным в работе являлось определение генетической природы аттенуации штаммов, а также установление общих закономерностей аттенуации путем сравнения первичных структур геномов ослабленных и патогенных штаммов изученных нами и имеющихся в базе данных GenBank.

Заключение диссертации по теме «Генетика», Славохотова, Анна Александровна

3. Результаты исследования динамики накопления штаммов ВЗКМО в растениях огурца показали, что:

• вакцинный штамм ВИРОГ-43М накапливается в растениях в 5 раз меньше по сравнению с патогенными изолятами МС-1 и МС-2;

• патогенные штаммы МС-1 и МС-2 не различаются по динамике размножения в пределах погрешностей.

4. Сравнительный анализ первичных структур геномов изолятов №51 и-№ 20 вируса мозаики томатов (ВМТо) показал, что:

• аттенуированный штамм № 51 отличается от вакцинного штамма V-69 по трем мутациям, определяющим аминокислотные замены, две из которых располагаются в гене репликазы и одна в гене белка оболочки;

• патогенный штамм № 20 отличается от ревертанта R1 по 29 позициям в первичной структуре, из них 8 приводят к аминокислотным заменам (семь в гене репликазы и одна замена в гене белка оболочки), но у них обоих имеется одинаковая, относительно вакцинного штамма V-69 и аттенуированного штамма № 51 реверсия к дикому типу, отвечающая за развитие симптомов.

5. В результате исследования динамики накопления штаммов ВМТо в растениях табака выяснено, что:

• аттенуированный штамм ВМТо № 51 не отличается по скорости размножения от вакцинного V-69;

• штаммы № 51 и V-69 накапливаются в 4,5 раз меньше, чем патогенный штамм № 20, и в 3 раза меньше, чем ревертант R1;

• уровень накопления патогенного штамма № 20 максимальный и превышает по этому показателю штамм R1 в 1,5 раза;

• в отличие от изолятов ВЗКМО, уровень и время накопления штаммов ВМТо в растениях табака зависит от степени патогенности штаммов.

6. Анализ обнаруженных у аттенуированных и патогенных штаммов тобамовирусов различий по аминокислотным последовательностям свидетельствует, что критичной для аттенуации является неконсервативная область между метилтрансферазным и геликазным доменами короткой репликазы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная работа посвящена 'изучению полиморфизма аттенуированных и патогенных штаммов тобамовирусов. В ходе работы определены полные нуклеотидные последовательности геномов патогенных изолятов ВЗКМО МС-1, МС-2. Кроме того, впервые была установлена первичная структура генома вакцинного штамма ВИРОГ-43М, имеющего особую ценность, поскольку возможно применение данного штамма на практике для защиты растений огурца от патогенных штаммов ВЗКМО. Поскольку это первая работа, изучающая особенности изолятов ВЗКМО в России, с помощью множественных выравниваний аминокислотных и нуклеотидных последовательностей, а также данных филогенетического анализа было выяснено, что исследуемые штаммы являлись типичными штаммами ВЗКМО. При сравнении, с другими известными штаммами' ВЗКМО было установлено, что самыми близкими были изоляты CGR и GR-3, GR-5, выделенные в Греции из огурца и арбуза, соответственно. Кроме того, на основании полученных данных можно сделать вывод о наличие двух групп штаммов ВЗКМО: европейской, куда входили греческие штаммы и российские штаммы, и, азиатской, которая включала остальные известные штаммы.

В результате сравнительного анализа геномов штаммов ВЗКМО у вакцинного штамма ВИРОГ-43М было выявлено четыре нуклеотидные мутации; располагавшиеся в гене репликазы и ведущие к заменам аминокислот. Благодаря эксперименту, определяющему динамику размножения изучаемых штаммов, не было выявлено различий в уровне накопления патогенных штаммов МС-1 и МС-2, что свидетельствует, что обнаруженная в штаммах МС-2 и ВИРОГ-43М замена Lei-698 —>• Pro не являлась критичной для аттенуации. Также было установлено, что вакцинный штамм ВИРОГ-43М накапливался в 5 раз меньше, чем патогенные. Наибольший скачок инфекции как у патогенных штаммов МС-1 и МС-2, так и у вакцинного ВИРОГ-43М происходит с 7-го по 10-й день.

В результате определения первичных структур новых штаммов ВМТо, было определено, что аттенуированный штамм № 51 отличался от V-69 по трем мутациям в гене репликазе и одной в гене БО. Две из мутаций вели к аминокислотным заменам в репликазе штамма № 51: глутаминовой кислоте в позиции 672 и лизину в положении 1546. Они обнаруживались также у патогенного штамма № 20, и являлись реверсиями к дикому типу. Поскольку не наблюдалось достоверных различий в динамики накопления изучаемых атгенуированных штаммов V-69 и № 51, то можно сделать вывод, что, обнаруженные реверсии не способствовали увеличению скорости размножения изолята и усилению симптомов и, следовательно, не были критичными для аттенуации. Помимо реверсий была также найдена специфичная для штамма № 51 мутация G-5880 А в гене БО, обуславливающая замену Thr-60 —> Ala. В данной работе показано, что аттенуированный штамм № 51 и вакцинный V-69 накапливаются в 4,5 раз меньше, чем патогенный штамм № 20, и в 3 раза меньше, чем ревертант R1.

Нами было установлено, что самым агрессивным являлся патогенный штамм № 20, как по резкости симптомов и скорости их появления, так и по уровню и скорости накопления БО. Стоит отметить, что количество БО у изолята № 20 к моменту появления симптомов было в 1,5 раза больше, чем у штамма R1. Штамм R1 являлся патогенным ревертантом вакцинного штамма V-69, а его репликаза отличалась от репликазы штамма № 20 по 7 аминокислотам. Скорее всего, наличие серина в положение 797 в НКО репликазы штамма № 20 могло быть причиной повышенной скорости накопления штамма № 20 по сравнению с ревертантом R1. Интересно, что в результате определения особенностей размножения штаммов ВЗКМО и ВМТо были выявлены различия. Так, динамика размножения патогенных изолятов ВЗКМО отличалась от характера накопления вакцинного штамма исходным уровнем поступления вируса в неинокулированный лист и максимальным уровнем накопления. Для ослабленных и патогенных штаммов ВМТо уровень накопления белков оболочки на 3-й день был одинаковым, но затем размножение ослабленных штаммов как бы растягивалось во времени, а максимальное количество белков оболочки изолятов наблюдалось на лишь 14-й день. Очевидно, что уровень и время накопления штаммов ВМТо в растениях табака зависит от степени патогенности штаммов.

Наконец, сравнительный анализ атгенуированных и патогенных штаммов тобамовирусов, исследованных в данной работе и полученных в других странах мира, позволяет заключить, что критичные для аттенуации аминокислотные замены располагаются в белке репликазе, в НКО между МЕТ и ГЕЛ доменами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Славохотова, Анна Александровна, 2009 год

1. Атабеков И.Т. Практикум по общей вирусологии. // Изд. Московскогоуниверситета. 1981. - С. 60-73.

2. Гусев А.А. Простой метод выделения и очистки РНК. // Биорганическая химия. 1997. -Т. 23, № 9. - С. 763-765.

3. Грибанов О.Г., Щербаков А.В., Перевозчикова Н.А., Гусев А.А. Использование аэросила А-300 и фильтров GF/F (GF/C) для очистки фрагментов ДНК, ДНК плазмид и РНК. // Биохимия. 1996. - Т. 61, № 6. - С. 1064-1070.

4. Иванов П. А., Чудинова Е. М.,. Шанина Н. А. Фактор инициации трансляции eIF3 может связываться с микротрубочками в клетках млекопитающих // Молекулярная биология. 2001. - Т. 35, N 4. - С. 638-646.

5. Одинцова Т.И., Андреева Э.Н., Пухалъский В.А., Мусолямов А.Х., Егоров Ц.А. Структурный анализ белка оболочки вируса зеленой крапчатой мозаики огурца.// Биохимия 2000. - Т.65 (5). - С. 672-679.

6. Снегирева П.Б., Истомина Е.А., Шиян А.Н. Единственная реверсия в гене белков репликазы аттенуированного томатного штамма V-69 вируса табачной мозаики вызывает усиление патогенности вируса // Генетика 2005. - Т.41(1). - С.40-47.

7. Реунов А.В. Вирусный патогенез и защитные механизмы растений / -Владивосток: Дальнаука. С.1999 -215.

8. Макарова Ю.А., Крамеров Д.А. Некодирующие РНК. // Биохимия 2007. -Т. 72 (11). - С.1427- 1448.

9. Шкаликов В.А.Защита растений от болезней / Москва: Колос. 2004 - С.50.

10. Ainsworth G. Mosaic diseases of the cucumber // Ann. appl. Biol. 1935 -Vol. 22.-P. 55 -67.

11. Ali A., Natsuaki Т., Okuda S. Identification and molecular characterization of viruses infecting Cucurbits in Pakistan // J. Phytopathology 2004. - Vol.l52. - P.677-682.

12. Anandalakshmi R. Pruss GJ, Ge X, Marathe R, Mallory AC, Smith TH, Vance VB. A viral suppressor of gene silencing in plants // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1998. -Vol. 95.-P. 13079-13084.

13. Agrawal N., Dasaradhi P.V., Mohmmed A., Malhotra P., Bhatnagar R.K., Mukherjee S.K. RNA interference: biology, mechanism, and applications // Microbiol Mol Biol Rev. 2003. - Vol. 67. No 4. - P. 657- 685.

14. Aravin A.A., Klenov M.S., Vagin V.V., Bantignies F., Cavalli G., Gvozdev V.A. Dissection of a natural RNA silencing process in the Drosophila melanogaster germ line. // Mol Cell Biol. 2004.- Vol.- 24. P. 6742-6750.

15. Asurmendi S., Berg R.H., Koo J.C., Beachy R.N. Coat protein regulates formation of replication complexes during tobacco mosaic virus infection.// PNAS. -2004. Vol. 101, No. 5. - P.1415-1420.

16. Asurmendi S., Berg R.H., Smith T.J., Bendahmane M., Beachy R.N. Aggregation of TMV CP plays a role in CP functions and in coat-protein-mediated resistance // Virology. -2007. -Vol. 366 P.98—106

17. Baulcombe D. RNA silencing in plants. // Nature. 2004. - Vol. 16, No 431(7006). -P.356-363.

18. BazziniA., Asurmendi S., Hopp H., Beachy R. Tobacco mosaic virus (TMV) and potato virus X (PVX) coat proteins confer heterologous interference to PVX and TMV infection, respectively // Journal of General Virology. 2006. - Vol. 87. - P. 1005-1012.

19. Beachy R. N. Zaitlin M. Characterization and in vitro translation of the RNAs from less-than-full-length, virus-related, nucleoprotein rods present in tobacco mosaic virus preparations // Virology. 1977. - Vol. 81. - P. 160-169.

20. Boubourakas I.N., Hatziloukas E., Antignus Y., Katis N. I. Etiology of leaf chlorosis and deterioration of the fruit interior of watermelon plants // Journal of Phytopathology. 2004. - Vol. 152, No. 10. - P. 580-588.

21. Воуко V., Ferralli J., Ashby J., Schellenbaum P., Heinlein M. Function of microtubules in intercellular transport of plant virus RNA // Nat. Cell Biol. 2000. - Vol. 2. -P. 826-832.

22. Воуко V., Ни Q., Seemanpillai M., Ashby J., Heinlein M. Validation of microtubule-associated Tobacco mosaic virus RNA movement and involvement of microtubule-aligned particle trafficking // The Plant Journal. 2007. - Vol. 51. - P. 589-603.

23. Bruening G., Beachy R. N., Scalla R. & Zaitlin M. In vitro and in vivo translation of the ribonucleic acids of cowpea strain of tobacco mosaic virus // Virology. -1976.-Vol. 71.-P. 498-517.

24. Buchon N., Vaury C. RNAi: a defensive RNA-silencing against viruses and , transposable elements // Heredity. 2006. - Vol. 96. - P. 195 - 202.

25. BuckK. W. Replication of tobacco mosaic virus RNA // Phil.Trans. R. Soc. Lond. В. 1996.-Vol.354.-P. 613-627.

26. Canto T, MacFarlane SA, Palukaitis P. ORF6 of Tobacco mosaic virus is a determinant of viral pathogenicity in Nicotiana benthamiana II J Gen Virol. 2004. - Vol. 10.-P. 3123-33.

27. Carrington J.C., Kasschau K.D., Mahajan S.K., Schaad M.C. Cell-to-cell and long-distance transport of viruses in plants // Plant Cell. 1996. - Vol. 8, No. 10. - P. 16691681.

28. Chandrika R. S. Rabindran D. J. Lewandowski K. L. Manjunath, W. O. Dawson. Full-length tobacco mosaic virus RNAs and defective RNAs have different 3'-replication signals // Virology. 2000. - Vol. 273. - P. 198-209.

29. Chen M.H., Sheng J., Hind G., Handa A.K., Citovsky V. Interaction between the tobacco mosaic virus movement protein and host cell pectin methylesterases is required for viral cell-to-cell movement // J: EMBO. 2000. - Vol. 19, No. 5. - P. 913-920.

30. Cheng N.H., Su C.L., Carter S.A., Nelson R.S. Vascular invasion routes and systemic accumulation patterns of tobacco mosaic virus in Nicotiana benthamiana II J. Plant. 2000. - Vol. 23, No. 3. - P. 349-362.

31. Citovsky V. Tobacco mosaic virus: a pioneer of cell-to-cell movement // Phil.Trans. R. Soc. Lond. B. 1999. - Vol. 354. - P. 637-643.

32. Citovsky V., Knorr D., Schuster G. & Zambryski P. The P30 movement protein of tobacco mosaic virus is a single- strand nucleic acid binding protein // Cell. 1990. - Vol. 60. - P. 637-647.

33. Citovsky V., McLean B.G., Zupan J.R., Zambryski P. Phosphorylation of tobacco mosaic virus cell-to-cell movement protein by a developmentally regulated plant cell wall-associated protein kinase // Genes Dev. 1993. - Vol. 7, No. 5. - P. 904-910.

34. Citovsky V., Wong M.L., Shaw A. L., Prasad B.V., Zambryski P. Visualization and characterization of tobacco mosaic virus movement protein binding to single-stranded nucleic acids // Plant Cell. 1992. - Vol. 4, No. 4. - P. 397-411.

35. Csorba T, Bovi A, Dalmay T, Burgyan J. The pi22 subunit of tobacco mosaic virus replicase is a potent silencing suppressor and compromises both small interfering RNA- and microRNA-mediated pathways // J Virol. 2007. - Vol. 81, No. 21. - P. 11768-80.

36. Dalmay Т., Szittya G. , Burgyan J. Generation of defective interfering RNA dimers of cymbidium ringspot tombusvirus // Virology. 1995. - Vol. 207. - P. 510-517.

37. Deiman В. A. A. К Koenen P. W. Verlaan, C. W. Pleij. Minimal template requirements for initiation of minus-strand synthesis in vitro by the RNA-dependent RNA polymerase of turnip yellow mosaic virus // J. Virol. 1998. - Vol. 72. - P. 3965-3972.

38. DingX.S., Shintaku M.H., Carter S.A., Nelson R.S. Accumulation of mild and severe strains of tobacco mosaic virus in minor veins of tobacco // Mol. Plant Microbe. Interact. 1995. - Vol. 8. - P. 32-^10.

39. Dreher T. W. С. H. Tsai, J. M. Skuzeski. Aminoacylation identity switch of turnip yellow mosaic virus RNA from valine to methionine results in an infectious virus // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. - Vol. 93. - P. 12212-12216.

40. Duca S., Betti L., Trebbi G., Serafini-Fracassini D., Torrigiani P. Transglutaminase activity changes during the hypersensitive reaction, a typical defense response of tobacco NN plants to TMV // Physiologia Plantarum. 2007. - Vol. 13. - P. 241— 250.

41. Dunigan D.D. and Zaitlin M. Capping of tobacco mosaic virus RNA. Analis of viral-encoded gyaniltransferase-like activity. // J. Biol. Chem. 1990. - Vol.-265.-P. 7779-7786.

42. Ehrenfeld N., Canon P., Stange С., Medina C., Arce-Johnson P. Tobamovirus coat protein cpcg induces an HR-like response in sensitive tobacco plants // Mol. Cells.-2005.-Vol. 19. No 3.-P. 418-427.

43. EhrenfeldN, Gonzalez A, Canon P, Medina C, Perez-Acle T, Arce-Johnson P. Structure-function relationship between the tobamovirus TMV-Cg coat protein and the HR-like response.// J Gen Virol. 2008 - Vol. 89, No. 3. - P. 809-817.

44. Erickson F.L., Holzberg S., Calderon-Urrea A., Handley V., Axtell M., Corr C., Baker B. The helicase domain of the TMV replicase proteins induces the N-mediated defence response in tobacco // J. Plant. 1999. - Vol. 18, No. 1. - P. 67-75.

45. Espinoza Cancino C, Medina Arevalo C, Arce-Johnson P. Expression of the crucifer-infecting TMV-Cg movement protein in tobacco plants complements in trans a TMV-U1 trafficking-deficient mutant // Biol Res. 2006. - Vol. 39, No. 2. - P. 269-79.

46. Fujiki M., Kawakami S., Kim R. W., Beachy R. N. Domains of tobacco mosaic virus movement protein essential for its membrane association // Journal of General Virology. 2006. - Vol. 87 - P. 2699-2707.

47. Gafny R., Lapidot M., Berna A., Holt СЛ., Deom C.M., Beachy R.N. Effects of terminal deletion mutations on function of the movement protein of tobacco mosaic virus // Virology. 1992. - Vol. 187, No. 2. - P. 499-507.

48. Gallie D. R. A tale of two termini: a functional interaction between the termini of an mRNA is a prerequisite for efficient translation initiation // Gene. 1998. - Vol. 216. -P. 1-11.

49. Gallie D.R. The 5'-leader of tobacco mosaic virus promotes translation through enhanced recruitment of eIF4F // Nucleic Acids Research. 2002. - Vol. 30 No. 15.-P. 3401-3411.

50. Gallie D.R., Walbot V. Identification of the motifs within the tobacco mosaic virus 5'-leader responsible for enhancing translation // NAR. 1992. - Vol. 20. - P. 46314638.

51. Gasciolli V, Mallory AC, Bartel DP, Vaucheret H. Partially redundant functions of Arabidopsis DICER-like enzymes and a role for DCL4 in producing trans-acting siRNAs // Curr Biol. 2005. - Vol. 2005. - P. 15:1494-1500.

52. Gibbs A. Evolution and origins of tobamoviruses // Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. V. 1999. - Vol. 354, No. 1383. - P. 593-602.

53. GoeletP. & Karn J. Tobacco mosaic virus induces the synthesis of a family of 39 coterminal messenger RNAs and their complements // J Mol Biol. 1982. - Vol. 154. - P. 541-550.

54. Gorbalenya A.E., Koonin E.V. Viral proteins containing the purine NTP-binding sequence pattern. // Nucleic Acids Res. 1989. - Vol. 17. - P.8413-8440.

55. Goregaoker S. P. D. J. Lewandowski, J. N. Culver. Identification and functional analysis of an interaction between domains of the 126/183-kDa replicase-associated proteins of tobacco mosaic virus // Virology. 2001. - Vol. 282. - P. 320-328.

56. Goregaoker S.P., Culver J.N. Oligomerization and activity of the helicase domain of the tobacco mosaic virus 126- and 183-kilodalton replicase proteins // J Virol. -2003. Vol. 77, No. 6. - P. 3549-3556.

57. Grdzelishvili V.Z., Chapman S.N., Dawson W.O., Lewandowski D.J. Mapping of the Tobacco mosaic virus movement protein and coat protein subgenomic RNA promoters in vivo // Virology. 2000. - Vol. 275, No. 1. - P. 177-192.

58. Guilley H., Jonard G., Kukla В., Richards K.E. Sequence of 1000 nucleotides at the 3' end of tobacco mosaic virus RNA // Nucleic Acids Res. 1979. - Vol. 6, No. 4. - P. 1287-1308.

59. HaenniA-L., Chapeville F. An enigma: the role of viral RNA aminoacylation // Acta Biochimica Polonica 1997. - Vol. 44, No. 4. - P.827 - 839

60. Hamacher J., Wettern M., Schulz M. Ubiquitination of TMV coat protein aggregates in infected tobacco leaves // J. Phytopathology. 2003. - Vol. 151. - P. 652-659.

61. Hamilton A. J., Baulcombe D. C. A species of small antisense RNA in post-transcriptional gene silencing in plants // Science. 1999. - Vol. 286. - P. 950-952.

62. Heinlein M. Plasmodesmata: dynamic regulation and role in macromolecular cell-to-cell signaling // Curr. Opin. Plant Biol. 2002. - Vol. 5, No. 6. - P. 543-552.

63. Heinlein M, Epel B.L., Padgett H.S., Beachy R.N. Interaction of tobamovirus movement proteins with the plant cytoskeleton // Science. 1995. - Vol. 270, No. 5244. - P. 1983-1985.

64. Higgins T. J. V., Goodwin P. B. & Whitfield P. R. Occurrence of short particles in beans infected with cowpea strain of TMV II Evidence that short particles contain the cistron for coat-protein // Virology. 1976. - Vol. 71. - P. 486-497.

65. Hills G.J., Plaskitt K.A., Young N.D., Dunigan D.D., Watts J.W., Wilson T.M., Zaitlin M. Immunogold localization of the intracellular sites of structural and nonstructural tobacco mosaic virus proteins. // Virology. 1987. - Vol. 161, No. 2. -P.488-496.

66. Himber C, Dunoyer P, Moissiard G, Ritzenthaler C, Voinnet O. Transitivity-dependent and -independent cell-to-cell movement of RNA silencing // EMBO J. 2003. -Vol. 22, No. 17. - P. 4523-33.

67. Hirashima K., Watanabe Y. RNA helicase domain of tobamovirus replicase executes cell-to-cell movement possibly through collaboration with its nonconserved region // J. Virol. 2003. - Vol. 77, No. 22. - P. 12357-12362.

68. Hirashima K., Watanabe Y. Tobamovirus replicase coding region is involved in cell-to-cell movement // J. Virol. 2001. - Vol. 75, No. 18. - P. 8831-8836.

69. Hunter T.R., Hunt Т., Knowland J., Zimmern D. Messenger RNA for the coat protein of tobacco mosaic virus // Nature. 1976. - V. 260 , No. 5554. - P. 759-764.

70. Ishihama A., Barbier P. Molecular anatomy of viral RNA-directed RNA. polymerases. // Arch. Virol. 1994. - Vol.134. - P.235-258.

71. Jshikawa M. T. Meshi F. Motoyoshi N. Takamatsu, Y. Okada. In vitro mutagenesis of the putative replicase genes of tobacco mosaic virus // Nucleic Acids Res. -1986. Vol. 14. - P. 8291-8305.

72. Ivanov P.A., Karpova O.V., Skulachev M.V., Tomashevskaya O.L., Rodionova N.P., Dorokhov Y.L., Atabekov J.G. A tobamovirus genome that contains an internal ribosome entry site functional in vitro // Virology. 1997. - Vol. 232, No. 1. - P. 32-43.

73. Joshi R.L., Chapeville F., Haenni A.L. Conformational requirements of tobacco mosaic virus RNA for aminoacylation and adenylation // Nucleic Acids Res. 1985. -Vol. 13, No. 2.-P. 347-354.

74. Kahn T. W„ Lapidot M., Heinlein M., Reichel C., Cooper В., Gafny R., Beachy R.N. Domains of the TMV movement protein involved in subcellular localization // J. Plant. 1998. - Vol. 15, No. 1. - P. 15-25.

75. Kalmykova A.I., Nurminsky D.I., Ryzhov D.V., Shevelyov Y.Y. Regulated chromatin domain comprising cluster of co-expressed genes in Drosophila melanogaster // Nucleic Acids Res 2005. - Vol. 33 .- P. 1435-1444.

76. Kawakami S., Watanabe Y., Beachy R. N. Tobacco mosaic virus infection spreads cell to cell as intact replication complexes // PNAS. 2004. - Vol. 101(16). - P. 6291-6296.

77. Kim S.-M., Lee J.-M., Yim K.-O., Oh M.-H., Park J.-W., Kim. K.-H. Nucleotide sequences of two korean isolates of cucumber green mottle mosaic virus. // Mol. Cells. 2003. - Vol. 16. No. 3. - P. 407-412

78. Koev G. B. R. Mohan, W. A. Miller. Primary and secondarystructural elements required for synthesis of barley yellow dwarf virus subgenomic NA1 // J. Virol. 1999. -Vol.73.-P. 2876-2885.

79. Koev G„ Miller W. A. A. Positive-strand RNA virus with three very different subgenomic RNA promoters // J. Virology. 2000. - Vol. 74, No. 13. - P. 5988-5996.

80. Koonin E. V., V. V. Dolja. Evolution and taxonomy of positivestrand RNA viruses: implications of comparative analysis of amino acid sequences // Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 1993. - Vol. 28. - P. 375-430.

81. Kragler F., Curin M., Trutnyeva K., Gansch A. & Waigmann E. MPB2C, a microtubule-associated plant protein binds to and interferes with cell-to-cell transport of tobacco mosaic virus movement protein// Plant Physiol. 2003. - Vol. 132. - P. 1870-1883.

82. Kubota К., Tsuda S., Tamai A., Meshi T. Tomato mosaic virus replication protein suppresses virus-targeted posttranscriptional gene silencing // J. Virol. 2003. -Vol. 77, No 20. - P.l 1016-11026.

83. Kumagai M. H., Donson J, della-Cioppa G, Harvey D, Hartley K, Grill LK. Cytoplasmic inhibition of carotenoid biosynthesis with virus-derived RNA // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1995. - Vol. 92. - P. 1679-1683.

84. Kurihara Y, Inaba N, Kutsuna N, Takeda A, Tagami Y, Watanabe Y. Binding of tobamovirus replication protein with small RNA duplexes // J Gen Virol. 2007. - Vol. 88, No. 8. - P. 2347-52.

85. Lakatos L. G. Szittya D. Silhavy, J. Burgyan. Molecular mechanism of RNA silencing suppression mediated by pi9 protein of tombusviruses // EMBO J. 2004. - Vol. 23. - P. 876-884.

86. Leathers V. R. Tanguay M. Kobayashi, D. R. Gallie. A phylogenetically conserved sequence within viral 3'-untranslated RNA pseudoknots regulates translation // Mol. Cell. Biol. 1993. - Vol. 13. - P. 5331-5347.

87. Lewandowski D.J., Dawson W.O. A single amino acid in tobacco mosaic virus replicase prevents symptom production // Mol. Plant Microbe. Interact. 1993. - Vol. 6. - P. 157-160.

88. Lewandowski D.J., Dawson W.O. Functions of the 126- and 183-kDa proteins of tobacco mosaic virus // Virology. 2000. - Vol. 271, No. 1. - P. 90-98.

89. Lu В., Stubbs G., Culver J.N. Coat protein interactions involved in tobacco mosaic tobamovirus cross-protection. // Virology. 1998. - Vol. 248, No 2. - P. 188-198.

90. Mandahar C.L. Multiplication of RNA plant viruses / Springer. - 2006. - P.2, 61,87-101,272-280

91. Mas P. & Beachy R. N. Role of microtubules in the intracellular distribution of tobacco mosaic virus movement protein // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. - Vol. 97. -P.12345-12349.

92. Mas P., Beachy R.N. Replication of tobacco mosaic virus on endoplasmic reticulum and role of the cytoskeleton and virus movement protein in intracellular distribution of viraKRNA // J. Cell Biol. 1999. - Vol. 147, No. 5. - P. 945-958.

93. Matsumoto Т.; Nara Y.; Furuya H.; Takahashi H.; Tairako K.; Yamamoto H. Characteristics for practical use of attenuated isolate LI lA-Fukushima of tomato mosaic virus // Journal Of General Plant Pathology. 2002. - Vol. 68, No. 4. - P. 382-384.

94. McLean B.G., Zupan J., Zambryski P.C. Tobacco mosaic virus movement protein associates with the cytoskeleton in tobacco cell // Plant Cell. 1995. - Vol. 7, No. 12. -P. 2101-2114.

95. Merits A., Kettunen R., Makinen K., Lampio A., Auvinen P., Kaariainen L., Ahola T. Virus-specific capping of tobacco mosaic virus RNA: methylation of GTP prior to formation of covalent complex pI26-m7GMP // FEBS Lett. 1999. - Vol. 455. - P:145-48.

96. Moreno IM, Thompson JR, Garcia-Arenal F. Analysis of the systemic colonization of cucumber plants by Cucumber green mottle mosaic virus // J Gen Virol. -2004. V. 85, No. 3. - P. 749-59.

97. Napoli C., Lemieux C., Jorgensen R. Introduction of a chimeric chalcone synthase gene into Petunia results in reversible co-suppression of homologous genes in trans // Plant Cell. 1990. - Vol. 2. - P. 279-289.

98. Nishiguchi M., Kikuchi S., Kiho Y, Ohno Т., Meshi Т., Okada Y Molecular basis of plant viral virulence; the complete nucleotide sequence of an attenuated strain of tobacco mosaic virus //Nucleic Acids Res. 1985. - Vol. 13, No. 15. - P. 5585-5590.

99. Nishiguchi M., Motoyoshi F., Oshima N. Behaviour of a temperature-sensitive strain of tobacco mosaic virus in tomato leaves and protoplasts // J. Gen. Virol. 1978. - Vol. -P. 39:53-61.

100. Ohno Т., Aoyagi M., Yamanashi Y., Saito H., Ikawa /., Meshi Т., Okada Y. Nucleotide sequence of the TMV (tomato strain) genome and comparison with the common strain genome // J. Biochem. 1984. - Vol. 96. - P. 1915-1923.

101. Ohno Т., Takamatsu N., Meshi Т., Okada Y, Nishigushi M., Kiho Y Single amino acid substitution in 30k protein of TMV defective in virus transport function // Virology. 1983. - Vol. 131. - P. 255-258.

102. Osman T.A., ffemenway C.L., Buck К W. Role of the 3' tRNA-like structure in tobacco mosaic virus minus-strand RNA synthesis by the viral RNA-dependent RNA polymerase In vitro // J. Virol. 2000. - Vol. 74, No. 24. - P. 11671-11680.

103. Padmanabhan M.S., Kramer S.R., Wang X., Culver J.N. TMV Aux/IAA Interactions: Reprogramming the Auxin Response Pathway to Enhance Virus Infection // J. of Virology. - 2008. - Vol. 82(5). - P. 2477-2485.

104. Padmanabhan M.S., Shiferaw H., Culver J.N. The Tobacco mosaic virus replicase protein disrupts the localization and function of interacting Aux/IAA proteins // Mol Plant Microbe Interact. 2006. - Vol. 19. - P. 864-73.

105. Pelham H.R.B. Leaky UAG termination codon in tobacco mosaic virus RNA //Nature. 1978. - Vol. 272. - P. 469-471.

106. Pruss G. Bowman L., Vance V. В. A calmodulin-related protein that suppresses posttranscriptional gene silencing in plants // Science. 2000. - Vol. 290. - P. 142-144.

107. QuF.T. Ren, T. J. Morris. The coat protein of turnip crinkle virus suppresses posttranscriptional gene silencing at an early initiation step // J. Virol. 2003. - Vol. 77. - P. 511-522.

108. Ratcliff F., MacFarlane S., Baulcombe D. C. Gene silencing without DNA: RNA-mediated cross protection between viruses // Plant Cell. 1999. - Vol. 11. - P. 12071215.

109. Reichel C., Beachy R. N. Degradation of tobacco mosaic virus movement protein by the 26S proteasome // J. Virol. 2000. - Vol. 74. - P. 3330-3337.

110. Reichel C., Mas P., Beachy R.N. The role of the ER and cytoskeleton in plant viral trafficking // Trends Plant Sci. 1999. - Vol. 4, No. 11. - P. 458-462.

111. Rozanov M.N., Koonin E.V., Gorbalenya A.E. Conservation of the putative methyltransferase domain: a hallmark of the 'Sindbis-like' supergroup of positive-strand RNA viruses. // J. Gen. Virol. 1992. - Vol.73, No 8. - P. 2129-2134.

112. Ruiz M. Т., Voinnet O., Baulcombe D. C. Initiation and maintenance of virus-induced gene silencing// Plant Cell. 1998. - Vol. 10. - P. 937-946.

113. Sarot E, Payen-Groschene G, Bucheton A, Pelisson A. Evidence for a piwi-dependent RNA silencing of the gypsy endogenous retrovirus by the Drosophila melanogaster flamenco gene // Genetics. 2004. - Vol. 166. - P. 1313-1321.

114. Saumet A. and Lecellier C. Anti-viral RNA silencing: do we look like plants? // Retrovirology. 2006. Vol. 3, No. 3 - doi: 10.1186/1742-4690-3-3

115. Schwartz M., Chen J, Janda M, Sullivan M, den Boon J, Ahlquist P. A positive-strand RNA virus replication complex parallels form and function of retrovirus capsids // Mol. Cell. 2002. - Vol. 9. - P. 505-514.

116. Shintaku M.N., Carter S.A., Bao Y., Nelson R.N. Mapping nucleotides in the 126-kDa protein gene that control the differential symptoms induced by two strains of tobacco mosaic virus// Virology. 1996. - Vol. 221. - P.218-225.

117. Siddiqui SA, Sarmiento C, Valkonen S, Truve E, Lehto K. Suppression of infectious TMV genomes expressed in young transgenic tobacco plants // Mol Plant Microbe Interact. V. 2007. - Vol. 20, No. 12. - P. 1489-94.

118. Siegel, R. W., S. Adkins, and С. C. Kao. 1997. Sequence-specific recognitions of a subgenomic RNA promoter by a viral RNA polymerase. PNAS. Vol. 9. - P. 123811243.

119. Silhavy D. A. Molnar A. Lucioli G. Szittya C. Hornyik M. Tavazza, J. Burgyan. A viral protein suppresses RNA silencing and binds silencing-generated, 21- to 25-nucleotide double-stranded RNAs // EMBO J. 2002. - Vol. 21. - P. 3070-3080.

120. Silhavy D., J. Burgyan. Effects and side-effects of viral RNA silencing suppressors on short RNAs // Trends Plant Sci. 2004. - Vol. 9. - P. 76-83.

121. Skuzeski J.M., Nichols L.M., Gesteland R.F., Atkins J.F. The signal for a leaky UAG stop codon in several plant viruses includes the two downstream codons // J. Mol. Biol.- 1991. Vol. 218, No. 2. - P. 365-373.

122. Smith. A Textbook of Plant Virus Diseases / Churchill. 2nd ed. 1957

123. Sulzinski M.A., Gabaro K.A., Palukaitis P. and Zaitlin M. Replication of tobacco mosaic virus. VII. Characterization of a third subgenomic TMV RNA // Virology- 1985.-Vol. 145. P.132-140.

124. Susi P, Pehu E, Lehto K. Replication in the phloem is not necessary for efficient vascular transport of tobacco mosaic tobamovirus // FEBS Lett. V. 1999. - Vol. 447,No. l.-P. 121-123.

125. Szittya, G., Molnar, A., Silhavy, D., Hornyik, C. , Burgyan, J. Short defective interfering RNAs of tombusviruses are not targeted but trigger post-transcriptional gene silencing against their helper virus. // Plant Cell 2002. Vol. 14. - P. 359-372.

126. Szweykowska-Kulinska Z., Jarmoowski A., Figlerowicz M. RNA interference and its role in the regulation of eukaryotic gene expression. // Acta Biochimica Polonica. -2003. Vol. 50(1)

127. Tagami Y, Watanabe Y. Effects of brefeldin A on the localization of Tobamovirus movement protein and cell-to-cell movement of the virus // Virology. 2007. -Vol. 361, No. l.-P. 133-40.

128. Takamatsu N., Watanabe Y., Meshi T. and Okada Y. Mutational analysis of the pseudoknot region in the 3' noncoding region of tobacco mosaic virus RNA. // J. Virol. -1990.-Vol.64. P.3686-3693.

129. TakizawaM., Goto A., Watanabe Y. The tobacco ubiquitin-activating enzymes NtElA and NtElB are induced by tobacco mosaic virus, wounding and stress hormones. // Mol. Cells. -2005. Vol. 19, No. 2 - P. 228-231

130. Tan S.H., Nishiguchi M., Murata M., Motoyoshi F. The genome structure of kyuri green mottle mosaic tobamovirus and its comparison with that of cucumber green mottle mosaic tobamovirus // Arch. Virol. 2000. - Vol. 145, No. 6. - P. 1067-1079.

131. Ugaki M, Tomiyama M, Kakutani T, Hidaka S, Kiguchi T, Nagata R, Sato T, Motoyoshi F, Nishiguchi M. The complete nucleotide sequence of cucumber green mottle mosaic virus (SH strain) genomic RNA // J Gen Virol. 1991. - Vol. 72. - P. 1487-95.

132. Van Belkum A., Abrahams J. P., Pleij C. W. A., Bosch L. Five pseudoknots at the 204 nucleotides long 3' noncoding region of tobacco mosaic virus RNA // Nucleic Acids Res. 1985. - Vol. 13. - P. 7673-7686.

133. Vierstra, R. D. The ubiquitin/26S proteasome pathway, the complex last chapter in the life of many plant proteins. // Trends Plant Sci.- 2003. Vol. 8, 135-142.

134. Voinnet O. Induction and suppression of RNA silencing: insights from viral infections //Nat. Rev. Genet. 2005. - Vol. 6. - P. 206-220.

135. Voinnet O., Pinto Y.M., Baulcombe D.C. Suppression of gene silencing: ageneral strategy used by diverse DNA and RNA viruses of plants. // Proc. Natl. Acad. Sci. 1999. -Vol. 96, No 24. - P.l4147-14152.

136. Voinnet O. RNA silencing as a plant immune system against viruses // Trends Genet. 2001. - Vol. 17. - P. 449-459.

137. Waigmann E., Chen M.H., Bachmaier R., Ghoshroy S., Citovsky V. Regulation of plasmodesmal transport by phosphorylation of tobacco mosaic virus cell-to-cell movement protein. // J.EMBO. 2000. - Vol. 19, No 18. - P.4875-4884

138. Watanabe Y., Morita N., Nishiguchi M., Okada Y. Attenuated strains of tobacco mosaic virus. Reduced synthesis of a viral protein with a cell-to-cell movement function. J. Mol. Biol. -1987. V. 194(4). P. 699-704.

139. Wilson T.M.A. Cotranslational disassambly of tobacco mosaic virus in vitro // Virology. 1984. - Vol. 137. - P. 255-265.

140. Wilson T.M.A. Strategies to protect crop plant against virus: pathogen-derived resistance blossoms//PNAS. 1993. - Vol. 90. - P. 3134-3141.

141. Wu X., Xu Z. and Shaw J.G. Uncoating of tobacco mosaic virus RNA in protoplasts. // Virology. 1994 .- Vol. 200. P. 256-262

142. Yang G., Qiu B.S., LiuX.G., Li Y., WangX.F. Nonsense mutations of replicase and movement protein genes contributes to the attenuation of an avirulent tomato mosaic virus // Virus Res. 2002. - Vol. 87. - P. 119-128.

143. Zhang X. Y R. Yuan Y. Pei S. S. Lin T. Tuschl D. J. Patel, N. H. Chua. Cucumber mosaic virus-encoded 2b suppressor inhibits Arabidopsis Argonautel cleavage activity to counter plant defense // Genes Dev. 2006. - Vol. 20. - P. 3255-3268.