செமினிவிரிடீ

செமினிவிரிடீ (geminiviridae) என்பவை பயிர்களைத் தாக்கும், ஓரிழை கொண்ட வட்ட வடிவிலான டி.என்.ஏ தீ நுண்மம் ஆகும். இவை தோராயமாக 2.6 kb- 2.8 kp வரை டி.என்.ஏ வரிசைகள் கொண்டவை. மேலும் ஒற்றையாகவோ (monopartite) இரட்டையாகாவோ (bipartite) அமைந்து இருக்கும். இவற்றின் புற உறை (capsids) முற்றுப் பெறாத இரு இகோச (icosa) தலைகளை கொண்டுள்ளதால், இவற்றுக்கு செமினி நுண்மங்கள் எனப் பெயர். புற உறைகள் 18-20 நானோமீட்டர் (nm) சுற்றளவும், 30 nm நீளமும் கொண்டவை. இரட்டைப் பிரிவு கொண்ட நுண்மங்களின் (DNA A, DNA B) இழைகள் ஒவ்வொன்றும் தனியாக புற உறைகளால் சூழப்பட்டு இருக்கும்.^[1] பொதுவாக இவை களைகளில் (weeds) செரிமையக்கப்பட்டு, பின் மெதுவாக அவற்றின் இழையில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் உணவுப் பயிர்களை தாக்குகின்றன^[1][2]. மேலும், இருப்பிடங்களுக்கு ஏற்ப தம்மை தகவமைப்பு ஏற்படுத்தும் தன்மை கொண்டுள்ளன இவை. இதனால் இவற்றின் சிற்றினத்தைக் குறிக்கும் பொழுது , இவற்றின் ஊரை குறிப்பிட்டாக வேண்டும்^[3][4]. எ.கா. வெண்டை மஞ்சள் நரம்பு சுருட்டு நுண்மம் - மதுரை (Bhendi yellow vein mosaic virus-Madurai). மதுரை காமராசர் பல்கலைகழகத்தின் பேரா. உசா அவர்களின் ஆய்வால் அறியப்படுவது.

செமினி நுண்மங்களின் பரப்பிகள் (Vectors), தன்னிடத்துள் வாழும் பயிர்கள் (host) மற்றும் டி.என்.ஏ க்களின் அமைப்பை பொறுத்து நான்கு பேரினமாகப் பிரிக்கப்படுகிறது.^[5]

மாசுட்ரே நுண்மம் - Mastrevirus - எ.கா. மக்காசோளம் வரி நுண்மம் (Maize streak virus)

இவைகள் இலை வெட்டு பூச்சிகள் (leaf hoppers) மூலம் பரவுகின்றன. மேலும் இவை ஒரு வித்திலை பயிர்களை தாக்கும் தன்மை உடையது. ஆனால் அண்மையில் இவற்றின் வரிசையில் ஏற்பட்ட மாற்றங்களினால் இரு வித்திலை பயிர்களை தாக்கும் தன்மை கொண்டுள்ளன. மேலும் இவை ஒற்றை நுண்மம் (Monopartite virus) ஆகும்.

கர்ட்டோ நுண்மம் - Curtovirus- Ex. Beet curly top virus.

ஒற்றை நுண்மம் (Monopartite virus) கொண்ட இலை வெட்டு பூச்சிகள் (leaf hoppers) மூலம் பரவும் நுண்மம் ஆகும். இவை ஒரு வித்திலை பயிர்களை தாக்கும் தன்மை உடையது.

டோப்போக்கு நுண்மம் - Topocuvirus- தக்காளி பொய் இலை சுருட்டு நுண்மம் - Tomato psudo curly top virus.

மிக அண்மையில் வகைப்டுத்தப்பட்ட , ஒற்றை நுண்மம் (Monopartite virus) கொண்ட மர வெட்டு பூச்சிகள் (tree hoppers) மூலம் பரவும் நுண்மம் ஆகும். இரு வித்திலை பயிர்களை தாக்கும் தன்மை கொண்டுள்ளன.

பெகோமோ நுண்மம் - Begomovirus- Bean Golden mosiac virus - பீன் தங்க மொசைக் நுண்மம்.

இவை அசுவினி பூச்சிகளால் (white flies) மூலம் பரவி இரு வித்திலை பயிர்களை தாக்குகின்றன. சில நுண்மங்கள் ஒற்றை பிரிவில் வரும் (எ.க. தக்காளி மஞ்சள் இலை சுருட்டு நுண்மம்- இசுரேல்,தக்காளி இலை சுருட்டு நுண்மம் ).

பல நுண்மங்கள் இரட்டை பிரிவில் வருபவை ஆகும் எ.கா. பீன் தங்க மொசைக் நுண்மம், தக்காளி தங்க மொசைக் நுண்மம்.

மிக அண்மையில் ஒற்றை பிரிவில் வரும் நுண்மங்களில், செமினி நுண்மங்களில் பாதி அளவு கொண்ட (1.3kb) டி.என்.ஏ பீட்டா (Beta DNA) கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. பின் மற்ற நுண்மங்களிலும் இவை கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. ex. Ageratum yellow mosaic virus- Singapore, Cotton leaf curl virus- Pakistan , Bhendi yellow vein mosic virus- madurai , Tomato yellow leaf curl virus- china.

டி.என்.ஏ பீட்டா தன் நகலாக்கத்திற்கு தான் சார்ந்துள்ள டி.என்.ஏ. ஏ (DNA A) சார்ந்துள்ளது. மேலும் டி.என்.ஏ . பீட்டா இல்லமால், இந் நுண்மங்கள் நோயின் குறீயீடுகள் (Symptoms) வெளிபடுத்த முடியாது.^[6].^[3].^[4][7]

செமினி நுண்மங்கள் தனது நகலாக்கத்திற்கு பயிர் பொறிகளை (machinery) பயன்படுத்துகின்றன. இவை சில மரபணுவை வெளிபடுத்தவதோடு அல்லாமல், அவற்றைக் கொண்டு மிக நேர்த்தியாக பயிர்களின் மரபணுவை பயன்படுத்தி பல்கி பெருகுகின்றன. மேலும் நுண்மங்களின் மரபணு முதிர்ந்த இலைகளின் உயிரணுவில் செயலற்ற மூலக்கூற்று நிகழ்வினை , மறு- நிகழ்வு அல்லது மறு-வினைக்கு (cell reprogramming) உட்படுத்தி நகலாக்கம் செய்கின்றன.^[1][2]

செமினி நுண்மங்கள் உருள் வட்ட நகலாக்கம் முறையில் (Rolling circle replication) பல்கி பெருகுகின்றன. இம்முறையில் தான் பல கொல்லிகள் (Phage) மற்றும் பிளாசுமிடு (Plasmid) நகலாக்கம் செய்கின்றன. நகலாக்கத்திற்கு ரெப்ளிக்கேசு (Replicase) என்கிற புரதம் முக்கிய பணியாற்றுகிறது. இப்புரதம் நோநோ நியூக்கிளியோட்டைடு வரிசையில் (nononuclotide sequence) ஓர் இடத்தில் வெட்டி, பயிர்களின் பொறிகளை பயன்படுத்தி பெருகுகின்றன. பயிர்களில் உள்ள டி.என்.ஏ பாலிமரசு என்னும் நொதிகளை பயன்படுத்தி, செமினி நுண்மம் தனது டி.என்.ஏ மூலக்கூறுகளை பல்கி பெருக்குகின்றன. பின் செமினி நுண்மத்தில் இருந்து வரும் ரெப்ளிக்கேசு என்னும் புரதம் மூலம், நேராக உள்ள நுண்மத்தின் டி.என்.ஏ க்கள் இணைக்கப்பட்டு வட்ட சுருளாக மாற்றப்படும். ரெப்ளிக்கேகாக இணைந்து ("லைக்கேசு" ligase) வைக்கும் பண்பும் உள்ளதால், நகலாக்கப்படும் டி.என்.ஏ க்களை பிணைந்து வட்ட வடிவில் கொண்டு வரும்.^[8]. மேலும் புதியதாக உருவாக்கப்பட்ட டி.என்.ஏ க்கள் அடுத்த உயிரணுவிற்கு கடத்தப்பட்டு, அவ்விடத்தில் ஒரு புதிய நகலாக்க சுழற்சியைக் (Replication cycle) கொண்டுவரும். மேலும் நுண்மத்தின் டி.என்.ஏ, ஆர்.என்.ஏ வாக மாறுவதற்கும், புரத உற்பத்திக்கும், செமினி நுண்மம் பயிர் பொறிகளை முழுமையாக பயன்படுத்தி கொள்கிறது.

செமினி நுண்மங்கள் செல்களுக்கு இடையே உள்ள நுண்-துளை (plasmademata) கள் மூலம் நகர்கின்றன. மேலும் சில நுண்மப் புரதங்கள் செல்லின் கரு உள்-வெள் (nuclear shuttle protein) பணிய்யை மேற்கொள்கின்றன. எ.கா. ஒற்றை பிரிவில் உறை புரதம் (coat protein), இரட்டை பிரிவில் BV1 (coming from virion strand of B DNA) புரதம்.^[9] செல்களுக்கு இடையேயான நகர்த்தலுக்கு (cell-cell movement) BC1(coming from complementry strand of B DNA) என்கிற புரதம் செயல்படுகிறது.

ஒற்றை பிரிவில் சில உறுதிபடுத்தப்படாத குழப்ப நிலைகள் உள்ளன. சில ஆய்வாளர்கள் V2 என்றும், சில ஆய்வாளர்கள் C4, C2 என்கிற மரபணு நகருதல் பணியை செய்கின்றன என விளம்புகிறார்கள். மேலும் டி.என்.ஏ பீட்டாவில் ஒரே ஒரு மரபணுவான பீட்டா C1 என்கிற புரதம் ஒற்றை பிரிவில், செல்களுக்கு இடையேயான நகர்த்தலுக்கு பயன்படும் என சில ஆவணங்கள் உள்ளன.^[9][10]

உறை புரதம் (CP, coat protein or V1 or AV1):

• பரப்பிகளின் பரவலை (Vector specificity)
• புற உறையாக
• செல் கருவின் உள்-வெள் புரதமாக (nuclear shuttle protein)

வீ 2 (V2 or AV2):

• செல்களுக்கு இடையேயான நகர்த்தலுக்கு
• மரபணு ஓடுத்தலின் ஒடுக்கியாக (Suppressors of Post transcriptional silencing)^[11]

ரெப் (Rep or Rplicase or C1 or AC1)

• நகலாக்கம் செய்வதற்கு
• நுண்மத்தின் டி.என்.ஏ ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் வெட்டி, நுண்ம நகலாக்கம் செய்வதற்கு
• வெட்டிய நுண்ம இழையெய் இணைந்து வைப்பதற்கு
• டி.என்.ஏ வில் பிணையும் தன்மை
• பயிர்களின் மரபணுவுடன் இணைந்து (PCNA, Retinoblastoma like protein),செயலற்ற மூலக்கூற்று நிகழ்வினை , மறு- நிகழ்வு அல்லது மறு-வினைக்கு(cell reprogramming) உட்படுத்த

சி 2 (AC2 or C2):

• மரபணு ஓடுத்தலின் ஒடுக்கியாக (Suppressors of Post transcriptional silencing)^[12]
• தொடரியின் செயலூக்கியாக (transcription activation factor)^[13]
• செல்களுக்கு இடையேயான நகர்த்தலுக்கு

சி 3 (AC3 or C3):

• நகலாக்க ஊக்கியாக (replication enhancer)

சி 4 (AC4 or C4):

• மரபணு ஓடுத்தலின் ஒடுக்கியாக (Suppressors of Post transcriptional silencing)^[13]
• நோய் குறீயீடுகளை உறுதிபடுத்துபவையாக
• செல்களுக்கு இடையேயான நகர்த்தலுக்கு

இரட்டை பிரிவில் வரும் பி டி.என்.ஏ (DNA-B) வில் இரு மரபணுக்கள் (BV1, BC2) காணப்படும். இவ்விரு மரபணுவும், நுண்மம் ஒரு உயிரணுவில் இருந்து மற்றொரு செல்லுக்கு நகர்ந்து செல்வதற்கு இன்றியமையாததாக உள்ளன.

பிவி1 (BV1) :

நுண்மத்தை உட்கருவில் இருந்து வெளியில் உள்ள உயிரணு நுங்குக்கும் (Cytoplasm) , நுங்கில் இருந்து உட்கருவுக்கும் எடுத்து செல்லும் தன்மை கொண்டது.

பிசி1 (BC1) :

செல்களுக்கு இடையேயான நகர்த்தலுக்கு இப்புரதம் முக்கியமான ஒன்றாக உள்ளது.

டி.என்.ஏ பீட்டா (DNA Beta):

அண்மையில் செமினி நுண்மத்தில் உள்ள பெகோமோ (Begomo) பிரிவில் டி.என்.ஏ பீட்டா என்னும் சிறிய அளவுள்ள டி.என்.ஏ கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. டி.என்.ஏ பீட்டாவில் ஒரே ஒரு மரபணு உள்ளது. இவ் மரபணு பல பண்புகளையும் கொண்டதாக அறியப்பட்டுள்ளது.

• மரபணு ஓடுத்தலின் ஒடுக்கியாக (Suppressors of Post transcriptional silencing)
• நோய் குறீயீடுகளை உறுதிபடுத்துபவையாக (Symptoms determinant)
• செல்களுக்கு இடையேயான நகர்த்தலுக்கு

மேலும் இப்புரதம், டி.என்.ஏ வுடன் பிணையும் (Binding) தன்மை கொண்டுள்ளது.

1. ↑ ^{1.0 1.1 1.2} L. Hanley-Bowdoin, S.B. Settlage, B.M. Orozco, S. Nager and D. Robertson, Geminiviruses: models for plant DNA replication, transcription and cell cycle regulation, Crit. Rev. Plant Sci. 18 (1999), pp. 71–106.
2. ↑ ^{2.0 2.1} Briddon and J. Stenley, Subviral agents associated with plant single-stranded DNA viruses, Virology 344 (2006), pp. 198–210
3. ↑ ^{3.0 3.1} J. Jose and R. Usha, Bhendi yellow vein mosaic disease in India caused by association of a DNA β satellite with a begomovirus, Virology 305 (2003), pp. 310–317.
4. ↑ ^{4.0 4.1} R.W. Briddon, S. Mansoor, I.D. Bedford, M.S. Pinner, K. Saunders, J. Stanley, Y. Zafar, K.A. Malik and P.G. Markham, Identification of DNA components required for induction of cotton leaf curl disease, Virology 285 (2001), pp. 234–243
5. ↑ 1
6. ↑ Briddon and J. Stenley, Subviral agents associated with plant single-stranded DNA viruses, Virology 344 (2006), pp. 198–210.
7. ↑ X. Cui, G. Li, D. Wang, D. Hu and X. Zhou, A begomovirus DNA encoded protein binds DNA, function as a suppressor of RNA silencing, and targets the cell nucleus, J. Virol. 79 (2005), pp. 10764–10775
8. ↑ L. Hanley-Bowdoin, S.B. Settlage, B.M. Orozco, S. Nager and D. Robertson, Geminiviruses: models for plant DNA replication, transcription and cell cycle regulation, Crit. Rev. Plant Sci. 18 (1999), pp. 71–106
9. ↑ ^{9.0 9.1} Krichevsky, A.,Kozlovsky, S.V., Gafni, Y. and Citovsky, V.(2006) Nuclear import of plant viral proteins and genomes.Mol. Plant. Pathology 7 : 131-146
10. ↑ Pravin Kumar, P., Usha, R. Zrachya, A., Levy, Y., Spanov, H. and Gafni, Y.(2006) Protein-Protein interactions and nuclear trafficking of Coat protein and bC1 protein associated with Bhendi yellow vein mosaic disease.Virus Research 122: 127-136
11. ↑ Zrachya, A, Glick, E., Levy, Y., Arazi, T., Citovsky, V. and Gafni, Y. (2007) Suppressor of RNA silencing encoded by Tomato yellow leaf curl virus-Israel. Virology 358: 159-165.
12. ↑ 9. D.M. Bisaro, Silencing suppression by geminivirus proteins, Virology 344 (2006), pp. 158–168.
13. ↑ ^{13.0 13.1} Gopal et al (2007) Differential roles of C4 and βC1 in mediating suppression of post-transcriptional gene silencing: Evidence for transactivation by the C2 of Bhendi yellow vein mosaic virus, a monopartite begomovirus. Virus Research,Volume 123, Issue 1, January 2007, Pages 9-18.