A mozaik vírus karfiol (CaMV rövidítése a karfiol mozaik vírusának ) a Caulimoviridae családba tartozó növényi vírusok egy faja .
Ez a jellemző tagja kaulimovírus , az egyik a hat nemzetségek a Caulimoviridae család, pararetroviruses megfertőző növények . A pararetrovírusok egy parafiletikus csoport, amely olyan vírusokat jelöl, amelyek a retrovírusokhoz hasonlóan reverz transzkriptázzal replikálódnak . Ez a csoport tartalmazza a hepatitis B vírust, valamint a badnavírusokat . A vírusrészecskék azonban nem tartalmaznak RNS-t, mint a retrovírusok (pl. HIV), de tartalmaznak DNS-t . A CaMV a Baltimore besorolás VII. Csoportjába (kettős szálú DNS-pararetrovírus) tartozik .
A CaMV főleg a Brassicaceae családba tartozó növényeket fertőzi meg , mint például az Arabidopsis thaliana és néhány Solanaceae . Ez a vírus sokféle termesztett keresztes növény , különösen a Brassica campestris és a Brassica oleracea levelein " mozaik " vagy "foltos" típusú tünetekkel járó betegségeket okoz .
A levéltetvek nem keringő üzemmódban továbbítják, vagyis a vírus a levéltetű akrosztiljéhez kötődve marad (Uzest et al., 2007; Uzest et al., 2010) anélkül, hogy a részecskéknek szükségük lenne kölcsönhatásba lépni a hemocoellel . növényről növényre továbbítható.
A CaMV-t egy körülbelül 8000 bázispár körkörös kettős szálú DNS formájában csomagolt genom jellemzi, amely hét nyitott leolvasási keretet (ORF) tartalmaz.
A gazdasejtbe belépve a vírus DNS-t mini-kromoszóma formájában tárolják, és a sejtes RNS-polimeráz II két fő transzkriptumot szintetizál, az úgynevezett 35S és 19S nevet. A monocistronikus 19S mRNS a P6 vírusfehérjét, az összes vírusfehérjét kódoló policisztonikus és pregenomikus 35S mRNS kódolja. Az MRNS-eket a citoplazmában szállítják, az 19S mRNS P6 fehérjévé transzlálódik, részt vesz a policistronikus 35S mRNS szál transzlációjában (Leh et al., 2000; Park et al., 2001; Bureau et al., 2004), amely az összes egyéb vírusfehérjék. Ezen fehérjék közül a reverz transzkriptáz a 35S RNS-t használja templátként a vírusos reverz transzkriptáz számára annak érdekében, hogy szintetizálja az új kettős szálú DNS-t, amelyet új víruskapszidákba fognak csomagolni. A fehérjeszintézis, a reverz transzkripció és a csomagolás tehát „vírusgyárakban” zajlik, amelyek fő mátrixa a P6 fehérjéből áll (sűrű zárványtestekről beszélünk). Ezenkívül két vírusfehérje (amelyet az ORF2, illetve az ORF3, illetve a P2 és P3 fehérje kódol), amelyek egyszer a sűrű zárványtestekben expresszálódnak, majd a „transzmissziós testekbe” (más néven tiszta zárványtestekbe) vándorolnak (Martiniere et al., 2009 ). Az életciklus teljesítése érdekében az újonnan képződött vírusrészecskék a plazmodémákon keresztül a szomszédos sejtekbe, a floém révén pedig más levelekbe vándorolnak.
A P1 fehérje (40KDa, pI 7,5) a mozgásfehérje (MP), részt vesz a sejtek közötti mozgásban, és kölcsönhatásba lép a plazmodezmákkal azáltal, hogy tubulusokat képez benne (Perbal et al., 1993). Ezen tubulusok kialakulása valószínűleg sejtfehérje segítségével történik. A CaMV MP in vivo kölcsönhatásba lép a Rab család fehérjéjével, amely szerepet játszik a vezikuláris transzportban, az MP mutációiban, amelyek eltörlik az interakciót, a vírust nem fertőzővé teszik (Huang et al., 2001). A CaMV MP-i kölcsönhatásba lépnek a kettős hibrid sejtfalhoz kapcsolódó pektin-metilészterázzal, ennek az interakciónak a megszüntetése a fertőzés kudarcához vezet (Chen és mtsai., 2000).
A P2 fehérjét (18KDa, pI 10.3) sűrű zárványtestekben szintetizálják, majd gyorsan exportálják olyan tiszta zárványtestekbe, amelyek fő összetevője (Espinoza et al., 1991; Martiniere et al., 2009). A P2 kölcsönhatásba lép mikrotubulusokkal (Blanc et al., 1996), és szerepet játszik a vírus levéltetvek általi átvitelében, összeköttetésként („hídhipotézisként”) szolgál a fertőző vírus komplex (azaz a P3 fehérjéhez társulva) között, Leh et al., 1999) és levéltetvek (Drucker et al., 2002; Uzest et al., 2007).
A P3 fehérje (15KDa, pI 10.8) sűrű, majd tiszta zárványtestekben található, és részt vesz a transzmisszív komplexben. A P3, egy kisebb és nem strukturális kapszidfehérje, kölcsönhatásba lép a P4 kapszidfehérjével és a P2 fehérjével, hogy kialakítsa a transzmisszív komplexet (Leh et al., 2001). A P3 két különálló aktivitással rendelkezik az N és C terminálisokban, ezek a domének elengedhetetlenek a gazdanövény szisztémás fertőzéséhez, és nem helyettesíthetők más Caulimovírus hasonló doménjeivel. Az N terminális régiónak van egy „tekercses tekercs” doménje a tetramer képződéséhez (Leclerc et al., 1998), de úgy tűnik, hogy a biológiai forma az antanta párhuzamos dimerben van (Uzest et al., 2010). A C terminális régió prolinban gazdag szekvenciája erős affinitással rendelkezik a kettős szálú DNS-sel (Mougeot és mtsai., 1993).
A kapszid fehérjét (P4) 56KDa prekurzor formává alakítják (pI 5.1). Ezt követően a virális reverz transzkriptáz (P5) proteáz-része hasítja, így kapszidot alkotó 42, 39 és 37 KDa (pl. PI 9,4; 9,9 és 10,1) fehérjéket kap. A fehérje központi régiója elegendő a P4 in vitro önaggregációjához (Chapdelaine és Hohn, 1998). A 42 és 39 kDa kapszidfehérjék (CP42 és CP39) C-terminális részükben cinkujj-domén található, amely lehetővé teszi a vírusos RNS-hez való kötődést. Megtalálható a CP44 szerin C-terminális része és N-terminális része, amelyeket a gazda kazein-kináz II-je foszforilezhet, ezeknek a helyeknek a mutációja megszünteti a fertőzést (Chapdelaine et al., 2002; Champagne et al. .., 2007). A CP44 N-terminális régiójában a fehérje egy olyan régióval rendelkezik, amely egy PEST motívumot tartalmaz, amelyet a gazda proteaszóma céloz meg (Karsies et al., 2001).
A P5 fehérje a multifunkcionális 78KDa fehérje, amely nélkülözhetetlen a vírus replikációjához. Az N-terminális régió egy aszparaginsav-proteinázt (22,8 KDa, pI 8,3) hordoz, amely önhasadással szabadul fel (Torruella et al., 1989). A terminális C rész a reverz transzkriptázból (56KDa, pI 9.9) és az RNSse H-ből áll. A CaMV reverz transzkriptáza, mint minden pararetrovírust, citoplazmatikus tRNS-t használ primerként a negatív DNS-szál szintéziséhez. RNS. A DNS-szintézis során az RNáz H lebontja a templát RNS-szálat, egy primert hagyva a pozitív DNS-szál szintéziséhez. A P5 egy olyan fehérje, amely erős hasonlóságot mutat az állati vírusok, például a hepatitis B vagy a HIV RT-jével, és amelyekre számos indikációnk van. Ez lehetővé tette a hepatitis B RT és az Arabidopsisban talált Hsp 90 fehérje (Hu és mtsai, 2004) közötti kapcsolat azonosítását.
A P6 fehérje (62KDa, pI 9.2) egy multifunkcionális fehérje, más néven TAV (transzlációs transzaktivátor / viroplazmin). Ez a sűrű zárványtestek fő alkotóeleme, és a fertőzött sejtekben a legnagyobb mennyiségű fehérje. A P6 az eIF3, eIF4 fehérjékhez, valamint a 60S riboszóma L24, L18 és L13 alegységeihez és a miniTAV zónákon keresztül kötődik (Leh et al., 2000; Park et al., 2001; Bureau et al., 2004) és MBD (multiple protein-biding domain) zónája (Ryabova és mtsai, 2004). Amellett, hogy beavatkoznak a 35S RNS transzlációjának transzaktiválásába, ezek a kötések lehetővé teszik a "transzláció újrakezdésének" mechanizmusát a policisztonikus RNS 35S-en (Ryabova és mtsai, 2004). A P6 részt vesz a fertőzés szempontjából elengedhetetlen „riboszóma sönt” mechanizmusban is (Pooggin et al., 2000; Pooggin et al., 2001). A "sönt riboszóma" egy olyan transzlációs iniciációs mechanizmus, amelyben a riboszómák fizikailag megkerülik az 5 'UTR-ek egy részét, hogy közvetlenül elérjék a kezdeti kodont, hogy elkerüljék a kis ORF-ek (rövid ORF-ek), valamint a struktúrák beolvasását. Részt vesz a gazda spektrumának determinizmusában és a tünetek súlyosságában is (Schoelz et al., 1986). A P6 rendelkezik NLS-sel, amely lehetővé teszi a magba való behatolást, ezen domének mutációja megszünteti a fertőzést anélkül, hogy megváltoztatná a transzláció transz-aktivációját (Haas és mtsai, 2008). A fertőzés során a CaMV-t gazda-csendesítésnek vetik alá (Al-Kaff et al., 1998), amely elsősorban a vírusos RNS 35S promóterét célozza meg (Moissiard és Voinnet, 2006). A P6 RNS-némító szuppresszorként is működik (Love et al., 2007) azáltal, hogy kötődik a DRB4 fehérjéhez, amelyről ismert, hogy megkönnyíti Dicer DCL4 munkáját (Haas és mtsai, 2008).
Az ORF7 terméket soha nem találták planta-ban , ezért funkciója ma sem ismert (Wurch et al., 1990).
A vírusban jelen lévő CaMV 35S gén promótereit gyakran használják a géntechnológiában annak biztosítására, hogy az új genetikai anyagot a módosított sejt expresszálja. Noha fitovírusból származnak, a promótereket az RNS II polimerázok sokféle organizmus, köztük Escherichia coli , gombák, valamint állati és emberi sejtek által olvassák .
Így meghatározható, hogy egy szervezet, élelmiszer vagy termék tartalmaz-e genetikailag módosított organizmusokat , detektálva e promóterek jelenlétét a minta genetikai anyagában.