Viroids are the simplest RNA-based

Viroids are the simplest RNA-based pathogens known to date. They
consist of 246–401 single-stranded, circular, naked, and non-coding
RNAs. They infect higher plants, induce serious diseases – such as
Chrysanthemum chlorotic mottle, Avocado Sunblotch and Potato
Spindle Tuber – and therefore cause considerable economical losses
[1]. It has been shown recently that viroids can replicate in yeast
and thus in other organisms than plants [2]. Approximately 30 species
of viroids are currently known and classified into two families:
Pospiviroidae and Avsunviroidae. The latter are characterized by the
presence in their sequence of a hammerhead ribozyme (HHR) which is a small catalytic RNA motif involved in their replication through a
symmetric rolling-circle mechanism (for recent reviews see Ding [3],
Owens & Hammond [4] and Flores et al. [5]). Actually, the presence of
hammerhead ribozymes is not restricted to the viroids and they are
largely distributed in the genomes of all kinds of organisms including
human [6–8].
Viroids were extensively studied in the past few years, and new
insights not only into their propagation, in vivo replication, processing,
trafficking, and pathogenesis, but also into their tertiary structure and
interactions with cellular proteins or small RNA were reported. However,
several questions regarding the mechanisms by which these viroids
enter and leave the cell, the nucleus or the chloroplast and escape the
host degradation system, remain unclear. Indeed the prevention of
viroid infections in plants is so far based on barely biological means
and no chemicals are available to control or prevent plant diseases
caused by viroids. The current approaches used to combat viroids are
the elimination of source inoculum, prevention of secondary spread,
cross-protection, and the use of crops bearing resistance traits [9].
Nevertheless, one way of preventing Avsunviroidae infection could be
to break their rolling circle replication by inhibiting their hammerhead
self-cleavage, perturbing thus the equilibrium between linear, circular,
and polymeric viroids in infected cells, and allowing the defense m ec h a n is m of th e c el l, in p a rt ic u la r th e n uc le as es , t o re c o gn iz e a n d
degrade them. This idea has been put forward by Murray and Arnold
who showed that tetracycline is a potent inhibitor of HHR [10].
Over the past two decades, many studies have reported on the
inhibition of the HHR by variable metabolites such as aminoglycoside
antibiotics [11], terbium (III) [12], and cobalt hexamine [13], in vitro as
well as in vivo [14], but none of the ribozymes used in these studies
was from a hammerhead viroid. In addition, most of these ribozymes
were minimal trans-acting constructs although the physiological reaction
is cis-acting. Furthermore, this reaction involves the native peripheral
regions of the ribozyme [15,16] which, by interacting with each other,
facilitate and stabilize folding into a single active structure. These
regions are necessary for optimal activity in physiological conditions,
although they are not directly involved in the catalysis [17].
Consequently, the present investigation made use of the HHR of the
Chrysanthemum chlorotic mottle viroid (CChMVd). The structure and
function of the peripheral loops of this ribozyme were previously studied using a combination of NMR spectroscopy, site-direct mutagenesis,
kinetic studies and infectivity analyses [18]. The results obtained
provided insights into the three-dimensional folding of the HHR and
emphasize the importance of almost all the nucleotides in the terminal
loops for self-cleavage of the ribozyme in vitro and for infectivity of the
viroid in vivo. Recently, our laboratory investigated the cis-cleavage
reaction of a CChMVd-HHR (Fig. 1) by the high pressure approach on
the over-all cleavage reaction [19]. Two different conformations of
active molecules were identified in the reaction mixture corresponding
to fast and slow cleaving ribozymes.
In the present study, the influence of a series of aminated molecules
or metabolites on the activity of the CChMVd-HHR was investigated.
Among them adenine was tested since this molecule appeared to bind
to RNAs and modulate their activities. This is the case of the adeninedependent hairpin ribozyme [20] and of the adenine riboswitch [21].
Interestingly, HHR and the adenine riboswitch present structural and
mechanistic similarities. They fold into a very similar secondary structure formed by a central core, three stems and two loops and they are
activated through the same loop–loop interactions ([15,16] for HHR
and [22] for the adenine riboswitch).
The results obtained show that the apparent affinity of polyamines
for the ribozyme increases with the number of their amino groups, suggesting that amino groups bind to the ribozyme phosphate backbone.
Spermine, a known activator of HHR, appears to be a potent inhibitor

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Viroids ง่ายที่สุดใช้ RNA เชื้อโรควันที่รู้จักกัน พวกเขาประกอบ 246 – 401 เดียวที่ควั่น วงกลม เปลือยกาย และไม่มีการเขียนโค้ดRNAs พวกเขาทำลายพืชสูงขึ้น ก่อให้เกิดโรคร้ายแรง – เช่นเบญจมาศปาก mottle อะโวคาโด Sunblotch และมันฝรั่งแกนหัว – และดังนั้นจึง ทำให้ขาดทุนประหยัดมาก[1] . จะมีการแสดงเมื่อเร็ว ๆ นี้ว่า viroids สามารถจำลองในยีสต์ดังนั้น ในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ กว่าพืช [2] ประมาณ 30 ชนิดของ viroids อยู่รู้จัก และจัดเป็นสองครอบครัว:Pospiviroidae และ Avsunviroidae หลังมีลักษณะเป็นการในลำดับของไรโบไซม์ของค้อน (HHR) ซึ่งเป็นรูปขนาดเล็กสำหรับ RNA ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในการจำลองแบบของพวกเขาผ่านการแบบวงกลมที่กลิ้งกลไก (ดูความคิดเห็นล่าสุดติ่ง [3],Owens & แฮมมอนด์ [4] และฟลอเรสร้อยเอ็ด [5]) จริง การปรากฏตัวของribozymes ค้อนไม่จำกัด viroids และมีส่วนใหญ่กระจายใน genomes ของทุกชนิดของสิ่งมีชีวิตรวมทั้งมนุษย์ [6-8]Viroids ได้ศึกษาอย่างกว้างขวาง ในปีผ่านมา และใหม่ลึกไม่เพียงเผยแพร่ของพวกเขา การจำลองแบบในสัตว์ทดลอง ประมวล ผลการค้า และพยาธิ แต่ยังเป็นโครงสร้างระดับตติยภูมิ และโต้ตอบกับโปรตีนเซลลูลาร์หรือ RNA ขนาดเล็กที่มีรายงาน อย่างไรก็ตามหลายคำถามเกี่ยวกับกลไกตามที่ viroidsป้อน และออกจากเซลล์ นิวเคลียส หรือคลอโรพลาสต์ และหลบหนีการโฮสต์ระบบย่อยสลาย ยังคงไม่ชัดเจน แน่นอนการป้องกันเชื้อไวรอยด์ในพืชจนตามแทบทางชีวภาพหมายถึงและสารเคมีไม่มีการควบคุม หรือป้องกันโรคพืชเกิดจาก viroids ดังที่ปัจจุบันที่ใช้ในการต่อสู้กับ viroidsกำจัดแหล่ง inoculum การป้องกันการแพร่กระจาย รองข้ามการป้องกัน และการใช้พืชในการแบกความต้านทานลักษณะ [9]อย่างไรก็ตาม อาจเป็นวิธีหนึ่งของการป้องกันการติดเชื้อ Avsunviroidaeแบ่งการจำลองแบบวงกลมกลิ้งโดยค้อนของพวกเขาตนเองความแตกแยก perturbing จึงสมดุลระหว่างเส้น กลมและ viroids เมอร์ในเซลล์ที่ติดเชื้อ และช่วยให้ป้องกัน ec m h n m ของ th e c el l, p a rt ใน ic u ลา r th e n uc เลอเป็น es, o t c o gn iz e n d อีกครั้งลดลงได้ ความคิดนี้ได้รับการใส่ โดย Murray และอาร์โนลด์ไปข้างหน้าที่พบเตตราไซคลีนที่ถูกยับยั้งมีศักยภาพของ HHR [10]ทศวรรษสอง การศึกษาจำนวนมากได้รายงานการยับยั้งการ HHR โดยสารตัวแปรเช่น aminoglycosideยาปฏิชีวนะ [11], เทอร์เบียม (III) [12], และโคบอลต์ hexamine [13], ในหลอดทดลองเป็นเช่นเดียวกับใน vivo [14], แต่ไม่มี ribozymes ที่ใช้ในการศึกษาเหล่านี้มาจากไวรอยด์เป็นค้อน นอกจากนี้ ส่วนใหญ่ของ ribozymes เหล่านี้มีโครงสร้างทำหน้าที่ทรานส์น้อยที่สุดแม้ว่าปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาคือทำหน้าที่ cis นอกจากนี้ ปฏิกิริยานี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ต่อพ่วงเจ้าของไรโบไซม์ [15,16] ที่ โดยการโต้ตอบกับแต่ละอื่น ๆอำนวยความสะดวก และความมั่นคงการพับโครงสร้างใช้งานเดียว เหล่านี้ภูมิภาคเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกิจกรรมที่ดีที่สุดในสภาพสรีรวิทยาแม้จะไม่เกี่ยวข้องโดยตรงในการเร่งปฏิกิริยา [17]ดังนั้น การตรวจสอบปัจจุบันทำใช้ HHR ของเบญจมาศ mottle ปากไวรอยด์ (CChMVd) โครงสร้าง และฟังก์ชันวนอุปกรณ์ต่อพ่วงของไรโบไซม์นี้ถูกศึกษาโดยใช้ชุดของมิก NMR ไซต์ตรง mutagenesis ก่อนหน้านี้การศึกษาเคลื่อนไหวและวิเคราะห์ infectivity [18] ผลได้รับให้ข้อมูลเชิงลึกในการพับสามมิติของ HHR การ และเน้นความสำคัญของนิวคลีโอไทด์เกือบทั้งหมดในอาคารผู้โดยสารวนรอบตัวเองความแตกแยกของไรโบไซม์ในหลอดทดลอง และ infectivity ของการไวรอยด์ในสัตว์ทดลอง เมื่อเร็ว ๆ นี้ ห้องปฏิบัติการของเราตรวจสอบ cis ความแตกแยกปฏิกิริยาของการ CChMVd-HHR (รูปที่ 1) โดยวิธีความดันสูงในความแตกแยกมากกว่าทุกปฏิกิริยา [19] Conformations แตกต่างกันสองของระบุโมเลกุลที่ใช้ในปฏิกิริยาผสมผสานสอดคล้องกันรวดเร็ว และช้าผ่า ribozymesในการศึกษาปัจจุบัน อิทธิพลของโมเลกุล aminatedหรือสารในกิจกรรมของ CChMVd-HHR ถูกตรวจสอบเขาทดสอบคือตั้งแต่โมเลกุลนี้ปรากฏการ ผูกการ RNAs และปรับกิจกรรมการ นี้เป็นกรณี ของไรโบไซม์กิ๊บ adeninedependent [20] และ riboswitch คือ [21]น่าสนใจ HHR และ riboswitch คือการนำเสนอโครงสร้าง และกลไกคล้ายคลึงกัน จะพับเป็นโครงสร้างรองคล้ายหลักกลาง ลำที่ 3 และลูปที่สอง และพวกเขาใช้โต้ลูปวนรอบเดียวกัน ([15,16] สำหรับ HHRและ [22] สำหรับ riboswitch คือ)ผลลัพธ์ที่ได้แสดงว่าความสัมพันธ์ที่ชัดเจนของ polyaminesสำหรับการเพิ่มไรโบไซม์ด้วยหมายเลขของกลุ่มอะมิโนของพวกเขา แนะนำว่า กลุ่มอะมิโนผูกกระดูกสันหลังฟอสเฟตไรโบไซม์สเปอร์มีน กระตุ้นรู้จักของ HHR ปรากฏ การยับยั้งมีศักยภาพ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไวรอยด์เป็นที่ง่ายเชื้อโรค RNA-based ที่รู้จักกันในวันที่ พวกเขา
ประกอบด้วย 246-401 สายเดี่ยวสายวงกลมเปลือยกายและไม่ใช่การเข้ารหัส
RNAs พวกเขาติดเชื้อพืชที่สูงขึ้นทำให้เกิดโรคร้ายแรง - เช่น
ดอกเบญจมาศ mottle จาง, อะโวคาโดและมันฝรั่ง Sunblotch
Spindle หัว - และดังนั้นจึงก่อให้เกิดการสูญเสียที่ประหยัดมาก
[1] มันแสดงให้เห็นว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ไวรอยด์สามารถทำซ้ำในยีสต์
และทำให้ในสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ นอกเหนือจากพืช [2] ประมาณ 30 ชนิด
ของไวรอยด์เป็นที่รู้จักกันในขณะนี้และแบ่งออกเป็นสองครอบครัว:
Pospiviroidae และ Avsunviroidae หลังมีความโดดเด่นโดย
การแสดงตนในลำดับของแฮมเมอ ribozyme (HHR) ซึ่งมีขนาดเล็กแม่ลายเร่งปฏิกิริยา RNA มีส่วนร่วมในการจำลองแบบของพวกเขาผ่าน
กลไกกลิ้งวงกลมสมมาตร (สำหรับความคิดเห็นล่าสุดดู Ding [3],
Owens และแฮมมอนด์ [4 ] และฟลอเรส et al. [5]) ที่จริงแล้วการปรากฏตัวของ
ribozymes แฮมเมอร์ไม่ได้ จำกัด ไวรอยด์และพวกเขาจะ
กระจายส่วนใหญ่อยู่ในจีโนมของทุกชนิดของสิ่งมีชีวิตรวมทั้ง
มนุษย์ [6-8].
ไวรอยด์ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและใหม่
ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เพียง แต่เข้ามา การขยายพันธุ์ของพวกเขาในการจำลองแบบของร่างกายในการประมวลผล,
การค้ามนุษย์และการเกิดโรค แต่ยังในโครงสร้างในระดับอุดมศึกษาของพวกเขาและ
การมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนมือถือหรือ RNA ขนาดเล็กที่ได้รับรายงาน อย่างไรก็ตาม
หลายคำถามเกี่ยวกับกลไกที่ไวรอยด์เหล่านี้
เข้าและออกจากเซลล์นิวเคลียสหรือคลอโรพลาและหลบหนี
ระบบการย่อยสลายเจ้าภาพยังไม่ชัดเจน อันที่จริงการป้องกัน
การติดเชื้อไวรอยด์ในพืชจะขึ้นอยู่เพื่อให้ห่างไกลบนหมายถึงแทบชีวภาพ
และสารเคมีที่ไม่พร้อมที่จะควบคุมหรือป้องกันโรคพืช
ที่เกิดจากไวรอยด์ วิธีการที่ใช้ในปัจจุบันจะไวรอยด์การต่อสู้มี
การกำจัดแหล่งที่มาของเชื้อป้องกันการแพร่กระจายรอง
ข้ามการป้องกันและการใช้พืชแบกลักษณะต้านทาน [9]. the
อย่างไรก็ตามวิธีหนึ่งในการป้องกันการติดเชื้อ Avsunviroidae อาจจะเป็น
ที่จะทำลายวงกลมกลิ้งของพวกเขา การจำลองแบบโดยการยับยั้งแฮมเมอร์ของพวกเขา
ด้วยตัวเองความแตกแยกทำให้เกิดการรบกวนจึงสมดุลระหว่างเส้นวงกลม
และไวรอยด์พอลิเมอในเซลล์ที่ติดเชื้อและช่วยให้การป้องกัน M EC ฮั่นเป็นเมตร TH EC El L ใน PA RT IC U La R Th En UC Le เป็น ES, อีกครั้งร่วม GN iz eand
ย่อยสลายพวกเขา ความคิดนี้ได้ถูกนำมาโดยเมอเรย์และอาร์โนล
ที่แสดงให้เห็นว่ายาเป็นตัวยับยั้งที่มีศักยภาพของ HHR [10].
ที่ผ่านมาสองทศวรรษที่ผ่านมาการศึกษาจำนวนมากได้รายงานเกี่ยวกับ
การยับยั้งของ HHR โดยสารตัวแปรเช่น aminoglycoside
ยาปฏิชีวนะ [11] , เทอร์เบียม (III) [12] และโคบอลต์ Hexamine [13] ในหลอดทดลองเป็น
รวมทั้งในร่างกาย [14] แต่ไม่มี ribozymes ที่ใช้ในการศึกษาเหล่านี้
มาจากไวรอยด์แฮมเมอร์ นอกจากนี้ส่วนใหญ่ของ ribozymes เหล่านี้
ได้น้อยที่สุดสร้างทรานส์ทำหน้าที่แม้จะเกิดปฏิกิริยาทางสรีรวิทยา
เป็น CIS ที่ออกฤทธิ์ นอกจากนี้ปฏิกิริยานี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ต่อพ่วงพื้นเมือง
ภูมิภาคของ ribozyme ม [15,16] ซึ่งโดยการมีปฏิสัมพันธ์กับแต่ละอื่น ๆ
อำนวยความสะดวกและความมั่นคงพับเป็นโครงสร้างที่ใช้งานเพียงครั้งเดียว เหล่านี้
ภูมิภาคเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกิจกรรมที่ดีที่สุดในสภาพทางสรีรวิทยา
แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงในการเร่งปฏิกิริยาม [17].
ดังนั้นการตรวจสอบในปัจจุบันทำให้การใช้งานของ HHR ของ
ดอกเบญจมาศจางไวรอยด์ mottle (CChMVd) โครงสร้างและ
การทำงานของลูปต่อพ่วง ribozyme นี้มีการศึกษาก่อนหน้านี้ใช้เป็นส่วนผสมของ NMR สเปคโทรฉับเว็บไซต์โดยตรงการ
ศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวและการวิเคราะห์การติดเชื้อ [18] ผลที่ได้รับ
ข้อมูลเชิงลึกเข้าไปในพับสามมิติของ HHR และ
เน้นความสำคัญของนิวคลีโอเกือบทั้งหมดในสถานี
ลูปตัวเองความแตกแยกของ ribozyme ในหลอดทดลองและสำหรับการติดเชื้อของ
ไวรอยด์ในร่างกาย เมื่อเร็ว ๆ นี้ห้องปฏิบัติการของเราตรวจสอบ CIS-แตกแยก
ปฏิกิริยาของ CChMVd-HHR (รูปที่ 1). โดยวิธีการที่ความดันสูง
กว่าทุกปฏิกิริยาความแตกแยก [19] สอง conformations แตกต่างกันของ
โมเลกุลที่ใช้งานที่ถูกระบุในผสมปฏิกิริยาที่สอดคล้องกัน
ที่จะเร็วและช้า ribozymes ฝ่า.
ในการศึกษาปัจจุบันอิทธิพลของชุดของโมเลกุล aminated ที่
หรือสารที่เกี่ยวกับกิจกรรมของ CChMVd-HHR ถูกตรวจสอบ.
ในหมู่พวกเขา adenine เป็น การทดสอบตั้งแต่โมเลกุลนี้ปรากฏการผูก
เพื่อ RNAs และปรับกิจกรรมของพวกเขา นี่คือกรณีของ ribozyme adeninedependent กิ๊บ [20] และของ riboswitch adenine ม [21].
ที่น่าสนใจและ HHR riboswitch adenine ปัจจุบันโครงสร้างและ
ความคล้ายคลึงกันกลไก พวกเขาพับเป็นโครงสร้างทุติยภูมิที่คล้ายกันมากที่เกิดขึ้นจากแกนกลางสามลำต้นและสอง loops และพวกเขาจะ
ใช้งานผ่านปฏิสัมพันธ์เดียวกันวงวง ([15,16] สำหรับ HHR
และ [22] สำหรับ riboswitch adenine) ที่.
ผล ได้แสดงให้เห็นว่าความสัมพันธ์ที่ชัดเจนของโพลีเอไม
สำหรับการเพิ่มขึ้นของ ribozyme กับจำนวนของกลุ่มอะมิโนของพวกเขาบอกว่ากลุ่มอะมิโนที่เชื่อมโยงกับ ribozyme ฟอสเฟตกระดูกสันหลัง.
สเปอร์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันของ Activator HHR ดูเหมือนจะยับยั้ง