Kas yra viroidai?

Viroidai yra mažos RNR dalelės, kurios užkrečia augalus. Viroidai yra nuostabūs dėl savo labai mažo dydžio (tik keli šimtai nukleorūgščių bazių, mažiausi – tik 220), palyginti su didesniais virusais, kuriuose yra mažiausiai 2,000 bazių. Viroidus atrado ir jiems pavadinimą suteikė 1971 m. Merilendo Žemės ūkio tyrimų tarnybos augalų patologas Theodoras Dieneris. Viroidai yra subvirusinis agentas, maždaug 80 kartų mažesnis nei įprasti virusai. Jų atradimas buvo laikomas dideliu laimėjimu XX amžiaus biologijoje.

Skirtingai nuo virusų, viroidai neturi baltyminio apvalkalo ir savo struktūroje net nekoduoja baltymų produktų. Tradiciniai virusai užgrobia centrinę ląstelės genetinę mašiną ir priverčia ją išsiurbti viruso kopijas. Vietoj to viroidai kontroliuoja RNR polimerazę II – fermentą, kuris ląstelėje sintetina RNR pasiuntinį ir naudoja jį savo kopijoms gaminti. Iki viroidų atradimo buvo manoma, kad agentai, kuriems trūksta baltymų, niekada negali užkrėsti jokios gyvos būtybės. Jų atradimas įrodė, kad tai neteisinga.

Dauguma virusų turi dėvėti baltyminį apvalkalą, kad apsisaugotų nuo galingų fermentų, esančių kitų organizmų ląstelėse, virškinimo. Viroidai vengia šių fermentų, apsimetę šeimininko organizmo ląstelių komponentais.
Viroidai buvo atrasti tiriant bulvių ligą, vadinamą bulvių verpstės liga. Dėl to gumbai išlindo smailūs ir susisukę. Tai buvo beveik nekenksminga, tačiau bulvės atrodė blogai. Kadangi jo poveikis buvo tik kosmetinis, prireikė šiek tiek laiko, kol mokslininkai atidžiai ištyrė ligą. Jiems buvo sunku išskirti sukėlėją, atsakingą už ligą. Po šešerių metų kruopštaus darbo buvo aptikti nedideli viroidai, pavertę ant galvos priimtą dogmą apie patogeno dydį.

Pirmieji viroidai iš tikrųjų buvo išskirti iš pomidorų augalų, kuriems užkrėsti reikia tik dviejų savaičių, o bulvėms reikia dvejų metų. Po didelės spartos centrifugavimo, tradicinio virusų išgavimo metodo, nepavyko išskirti pastebimo viruso kiekio, mokslininkai ėmėsi kitų metodų. Jie sujungė užkrėstų augalų mėginius su fermentais, kurie selektyviai tirpdo RNR, DNR ir baltymus. Po poveikio DNR ir baltymus tirpdantiems fermentams mišinys vis tiek galėjo užkrėsti augalus. Tik panaudojus RNR tirpdantį fermentą, jo virulentinė galia nutrūko.

Skirtingai nuo įprastų virusų, kurie kenkia organizmams, įsiterpdami į chromosomas ir modifikuodami gaminamus baltymus, virusai atakuojantys organizmai tiesiog selektyviai slopina tam tikrų genų ekspresiją, panašiai kaip RNR trukdžiai, pažangiausia medicinos technika. Po poros savaičių ar poros metų, priklausomai nuo rūšies, augalai auga sulėtėję.

Viroidų atradimas rodo, kad nusistovėjusią mokslo išmintį prireikus reikia užginčyti. Pradedant kaip grėsmė, viroidai dabar tiriami žemės ūkio reikmėms, pavyzdžiui, citrusinių medžių nykštukavimui.