“Dopo che il HIV infetta una persona, deve reclutare ed agganciarsi sulle proteine umane particolari in moda da potere ripiegare il virus durante il corpo,„ ha detto Zhixiang Chen, un professore di Purdue della botanica e della patologia vegetale. “Abbiamo trovato che il virus del mosaico del cavolfiore conta sullo stesso complesso della proteina per moltiplicarsi in piante.„

Il virus del mosaico del cavolfiore, conosciuto come CaMV, attaca un gruppo della pianta che comprende il cavolfiore, il broccolo, i cavoli, le rape, il canola e molti tipi di senapi.

“Crediamo che le proteine in queste piante ospite potrebbero essere particolarmente importanti per questi tipi di virus, quale il HIV, perché se li ostruite, quindi i virus non possono ripiegare semplicemente.„

Il HIV del retrovirus e il pararetrovirus CaMV entrambi usano la trascrizione d'inversione per reclutare le proteine dell'ospite per riprodurre e spargere l'infezione. La trascrizione in cellule è il processo in cui il codice del DNA del gene è copiato in RNA, che, alternativamente, trasporta le informazioni ad un'altra parte della cellula o ad un'altra cellula. Nella trascrizione d'inversione, usata dai virus quali il HIV e CaMV, il RNA dei virus è copiato in DNA dopo esso si aggancia sopra alla cellula della vittima. Ciò permette che il virus integri facilmente nel genoma dell'ospite ed allora si riproduca in altre cellule.

Chen ed i suoi colleghi hanno pubblicato un rapporto sul loro studio nell'edizione più recente del giornale la cellula della pianta.

I ricercatori hanno trovato che in laboratorio la pianta Arabidopsis di ricerca, il virus del mosaico del cavolfiore recluta una proteina CDKC denominato complesso. Ciò è lo stesso complesso della proteina che il HIV usa, conosciuto in esseri umani come P-TEFb. Poiché entrambi i virus usano questo stesso processo per innescare la trascrizione, gli scienziati ora sanno che questa proteina complessa ed i relativi geni relativi sono passato dalla specie alle specie come gli organismi si sono evoluti sopra milioni di anni, Chen hanno detto.

“P-TEFb sembra essere un obiettivo evolutionarily conservato di retro complesso e pararetroviruses per trascrizione d'attivazione,„ ha detto. “Questo deve anche riflettere un meccanismo fondamentale per trascrizione ereditata da questi virus.„

Gli esseri umani e gli organismi usati per la ricerca, quali le mosche di frutta e i elegans wormlike molto piccoli di Caenorhabditis dell'organismo, hanno soltanto un gene nel complesso della proteina che i retroviruses usano per attivare la trascrizione. Questi organismi muoiono se quel gene completamente è ostruito a causa del relativo ruolo essenziale durante la trascrizione. Ciò lo rende difficile analizzare la funzione che il gene può avere nello sviluppo degli organismi, lo sviluppo e la sopravvivenza. Diverso di quegli altri organismi, il complesso della proteina vegetale coinvolge due geni.

“In Arabidopsis ci sono due geni per i complessi della proteina di CDKC che innescano il processo della trascrizione,„ Chen hanno detto. “Se buttiamo giù uno di questi geni, le piante diventano resistenti a CaMV e la pianta ancora sta sviluppandosi.„

La scoperta di questi due geni suggerisce che la pianta Arabidopsis della senape sia un migliore organismo che altri per lo studio come le proteine regolano la funzione e la trascrizione del gene, lui ha detto.

Tuttavia, il blocco di uno dei geni della pianta ha causato una certa alterazione dei fogli, i fiori e i trichomes (strutture hairlike molto piccole) ed hanno fatto ritardare fiorire sulle piante mutate, ha detto. In più, le piante del mutante in cui entrambi i geni sono stati ostruiti sono morto nella fase embrionale appena come un organismo con soltanto un gene.

Ora che Chen sa che Arabidopsis ha due geni in questione nel processo della trascrizione, il suo gruppo di ricerca vuole imparare più circa i ruoli possibili dei geni nella crescita e sviluppo della pianta e dove quelle mansioni sono effettuate. 

“I due geni che ciascuno può specializzare le funzioni secondo dove sono attivate nella pianta,„ lui hanno detto. “In alcuni tessuti i geni sembrano essere accesi nello stesso luogo. Ma, per esempio, nel fiore, un gene è espresso in un posto particolare e l'altro gene è espresso in un posto differente.„

La domanda chiave per i ricercatori è come ostruire la funzione di una proteina inibisce la trascrizione e la replica dei virus. La scoperta della risposta potrebbe significare gli avanzamenti importanti per la prevenzione dei retroviruses ed il trattamento delle malattie che causano in piante ed in animali.

Gli altri ricercatori su questo studio erano assistente di ricerca postdoctoral Xiaofeng Cui ed il ventilatore di Baofang del ricercatore, sia del reparto di Purdue della botanica che della patologia vegetale e di James Scholz, un'università di divisione del Missouri del professore di agronomia.

Il programma di ricerca agricolo del Purdue ha fornito il finanziamento per questo progetto.

Produttore:   Susan A. Steeves, (765) 496-7481, ssteeves@purdue.edu

Fonte: Zhixiang Chen, (765) 494-4657, zhixiang@purdue.edu

Comunicazioni dell'AG: (765) 494-2722;
Beth Forbes, forbes@purdue.edu
Pagina di notizie di agricoltura

Nota ai giornalisti: Una copia dello studio è disponibile da Susan il A. Steeves, (765) 496-7481, ssteeves@purdue.edu

TITOLO DELLA FOTO:
Il genetista molecolare Zhixiang Chen di Purdue sta studiando un virus di pianta che causa la malattia come virus di immunodeficenza umana (HIV). Il virus del mosaico del cavolfiore ha infettato la pianta Arabidopsis del laboratorio a sinistra. Blocco del gene nella pianta sulla giusta infezione evitata. La ricerca del Chen finalmente ha potuto condurre ai nuovi trattamenti per la malattia delle piante, il HIV ed altre simili malattie. (Foto dell'università di Purdue/Alex Turco)

Una foto di pubblicazione-qualità è disponibile a http://news.uns.purdue.edu/images/+2007/chen-mosaicvirus.jpg

Il dominio del C-terminale (CTD) della polimerasi di RNA II è fosforilato durante il ciclo della trascrizione da tre chinasi cyclindependent (CDKs): CDK7, CDK8 e CDK9. CDK9 ed i relativi soci d'interazione di cyclin T appartengono ai complessi positivi di fattore b (P-TEFb) di allungamento della trascrizione, che phosphorylate il CTD per promuovere allungamento della trascrizione. Segnaliamo che proteine di thaliana CDK9-like di Arabidopsis, CDKC; 1 e CDKC; 2 ed i loro soci d'interazione di cyclin T, CYCT1; 4 e CYCT1; 5, svolgono i ruoli importanti nell'infezione con il virus del mosaico del cavolfiore (CaMV). cdkc; 2 e cyct1; 5 mutanti di espulsore sono altamente resistenti e cdkc; 2 cyct1; 5 doppi mutanti sono estremamente resistenti a CaMV. I mutanti rispondono normalmente ad altri tipi di virus di pianta che non ripiegano da trascrizione d'inversione. L'espressione di un gene del reporter guidato dal promotore di CaMV 35S contrassegnato è ridotta nel cdkc; 2 e cyct1; 5 mutanti, indicanti che i complessi della chinasi sono importanti per trascrizione dal promotore virale. Perdita di funzione di CDKC; 1/CDKC; 2 o CYCT1; 4/CYCT1; 5 risultati nella resistenza completa a CaMV così come sviluppo alterato del fiore e del foglio, sviluppo del trichome e la fioritura in ritardo. Questi risultati stabiliscono i complessi della chinasi di Arabidopsis CDKC come gli obiettivi importanti ospite di CaMV per l'attivazione transcriptional dei geni virali e regolatori critici della crescita e sviluppo della pianta.