Što su Viroidi?

Viroidi su male čestice RNA koje inficiraju biljke. Viroidi su izvanredni po svojoj iznimno maloj veličini (samo nekoliko stotina baza nukleinskih kiselina, najmanja sa samo 220) u odnosu na veće viruse, koji sadrže najmanje 2,000 baza. Viroide je 1971. otkrio i dobio ime Theodor Diener, biljni patolog u Službi za poljoprivredna istraživanja u Marylandu. Viroidi su subvirusni agens koji je oko 80 puta manji od tipičnih virusa. Njihovo otkriće smatralo se velikim otkrićem u biologiji 20. stoljeća.

Za razliku od virusa, viroidi nemaju proteinski omotač, pa čak i ne kodiraju nikakve proteinske proizvode u svojoj strukturi. Tradicionalni virusi otimaju središnji genetski stroj stanice i uzrokuju da ispumpa kopije virusa. Viroidi umjesto toga preuzimaju kontrolu nad RNA polimerazom II, enzimom koji sintetizira glasničku RNA unutar stanice i koristi je za proizvodnju vlastitih kopija. Prije otkrića viroida, smatralo se da agensi kojima nedostaje proteina nikada ne mogu zaraziti nijedno živo biće. Njihovo otkriće pokazalo je da je to pogrešno.

Većina virusa mora nositi proteinski omotač kako bi se zaštitili od probavljanja snažnim enzimima koji se nalaze u stanicama drugih organizama. Viroidi izbjegavaju ove enzime maskirajući se u komponente stanica organizma domaćina.
Viroidi su otkriveni u procesu istraživanja bolesti krumpira zvane bolest vretena krumpira. To je uzrokovalo da gomolji izađu svi vretenasti i uvrnuti. Bio je uglavnom bezopasan, ali je krumpir izgledao loše. Budući da je njegov učinak bio samo kozmetički, trebalo je neko vrijeme prije nego što su istraživači pomno istražili bolest. Bilo im je teško izolirati uzročnika odgovornog za bolest. Nakon šest godina mukotrpnog rada otkriveni su minijaturni viroidi, koji su preokrenuli prihvaćenu dogmu o veličini patogena.

Prvi viroidi zapravo su izolirani iz biljaka rajčice, kojima je potrebno samo dva tjedna da se zaraze, dok su krumpiri za koje su potrebne dvije godine. Nakon centrifugiranja velikom brzinom, tradicionalne metode ekstrakcije virusa, nije uspjela izolirati značajne količine virusa, znanstvenici su se okrenuli drugim metodama. Kombinirali su uzorke zaražene biljne tvari s enzimima koji selektivno otapaju RNA, DNA i proteine. Nakon izlaganja DNK i enzimima koji otapaju proteine, smjesa je još uvijek mogla zaraziti biljke. Tek nakon upotrebe enzima koji otapa RNA, njegova virulentna moć je prestala.

Za razliku od normalnih virusa koji pogađaju organizme umetanjem u kromosome i modificiranjem proteina koji se proizvode, viroidi napadaju organizme jednostavno selektivno inhibirajući ekspresiju određenih gena, slično RNA interferenciji, vrhunskoj medicinskoj tehnici. Nakon nekoliko tjedana ili nekoliko godina, ovisno o vrsti, biljke rastu zakržljale.

Otkriće viroida pokazatelj je da se utemeljena mudrost u znanosti treba osporavati kada je to prikladno. Počevši kao prijetnja, viroidi se sada istražuju za poljoprivredne primjene, kao što je patuljast stabala citrusa.