Впервые получены высокодетальные структуры семейства вирусов-убийц урожая

Впервые удалось изучить на молекулярном уровне одни из самых опасных в мире патогенов сельскохозяйственных культур.

Luteoviridae — патогенные растительные вирусы, ответственные за значительные потери урожая во всем мире. Передаваемые тлями, эти вирусы поражают широкий спектр продовольственных культур, включая злаки, бобовые, тыквенные, сахарную свеклу, сахарный тростник и картофель.

До сих пор исследователи не могли получить необходимое количество этих вирусов для изучения их структуры с высоким разрешением.

Теперь команда ученых использовала современные достижения в технологии экспрессии в растениях, чтобы получить достаточное количество патогена для детального изучения с помощью передовых методов микроскопии.

Метод включает инфильтрацию растений табака генами, необходимыми для создания вирусоподобных частиц (VLP). На основе встроенной генетической информации VLP самособираются внутри растения-хозяина. Этот метод исключает необходимость работы с инфекционным вирусом.

Используя VLP, выделенные из растений, команда из John Innes Centre и Astbury Biostructure Laboratory (Университет Лидса) смогла наблюдать вирусные структуры с высоким разрешением с помощью крио-электронной микроскопии.

Это впервые позволило получить представление на молекулярном уровне о том, как формируется капсид лутеовирусов, и предположить, как он передается тлями. Этот метод может помочь раскрыть секреты и других вирусов.

Профессор Джордж Ломоносов (John Innes Centre): "Это достижение создает платформу для разработки диагностических инструментов для этого важного семейства растительных вирусов, которые наносят огромные потери по всему миру".

Профессор Нил Рэнсон (Университет Лидса): "Сочетание технологии экспрессии в растениях и структурной биологии невероятно перспективно, и мы можем использовать его для понимания структур многих других типов вирусов".

Инфекции растительных вирусов ответственны за глобальные экономические потери, оцениваемые в $30 млрд.

Luteoviridae атакуют проводящую систему растений, что вызывает сильное отставание в росте и ведет к потере урожая. Семейство включает вирус желтой карликовости ячменя и вирус скручивания листьев картофеля, которые ежегодно наносят ущерб урожаю в Великобритании на сумму £40–60 млн.

Исследование 'Combining Transient Expression and Cryo-EM to Obtain High-Resolution Structures of Luteovirid Particles' опубликовано в журнале Cell Press Structure.