Kaj so Viroidi?

Viroidi so majhni delci RNA, ki okužijo rastline. Viroidi so izjemni po svoji izjemno majhni velikosti (le nekaj sto baz nukleinskih kislin, najmanjša s samo 220) v primerjavi z večjimi virusi, ki vsebujejo vsaj 2,000 baz. Viroide je leta 1971 odkril in poimenoval Theodor Diener, rastlinski patolog pri Agricultural Research Service v Marylandu. Viroidi so subvirusno sredstvo, približno 80-krat manjše od tipičnih virusov. Njihovo odkritje je veljalo za velik preboj v biologiji 20. stoletja.

Za razliko od virusov, viroidi nimajo beljakovinskega plašča in v svoji strukturi niti ne kodirajo nobenih beljakovinskih produktov. Tradicionalni virusi ugrabijo osrednji genetski stroj celice in povzročijo, da črpa kopije virusa. Viroidi namesto tega prevzamejo nadzor nad RNA polimerazo II, encimom, ki sintetizira sporočilno RNA v celici in jo uporablja za izdelavo kopij samega sebe. Pred odkritjem viroidov je veljalo, da povzročitelji brez beljakovin nikoli ne morejo okužiti nobenega živega bitja. Njihovo odkritje je dokazalo, da je to narobe.

Večina virusov mora nositi beljakovinski plašč, da se zaščiti pred prebavo z močnimi encimi, ki se nahajajo v celicah drugih organizmov. Viroidi se tem encimom izogibajo tako, da se maskirajo kot sestavine celic gostiteljskega organizma.
Viroide so odkrili v procesu raziskovanja krompirjeve bolezni, imenovane bolezen krompirjevega vretena. To je povzročilo, da so gomolji prišli ven vsi vretenasti in zviti. Bilo je večinoma neškodljivo, vendar je krompir slabo izgledal. Ker je bil njegov učinek le kozmetični, je trajalo nekaj časa, preden so raziskovalci natančno raziskali bolezen. Težko so izolirali povzročitelja, ki je odgovoren za bolezen. Po šestih letih mukotrpnega dela so bili odkriti majhni viroidi, ki so obrnili na glavo sprejeto dogmo o velikosti patogena.

Prve viroide so pravzaprav izolirali iz rastlin paradižnika, ki potrebujejo le dva tedna, da se okužijo, medtem ko krompir, ki potrebuje dve leti. Po hitrem centrifugiranju, tradicionalni metodi ekstrakcije virusov, ni uspelo izolirati znatnih količin nobenega virusa, so se znanstveniki obrnili na druge metode. Združili so vzorce okužene rastlinske snovi z encimi, ki selektivno raztapljajo RNA, DNK in beljakovine. Po izpostavljenosti DNK in encimom, ki raztapljajo beljakovine, je mešanica še vedno lahko okužila rastline. Šele po uporabi encima, ki raztaplja RNA, se je njegova virulentna moč ustavila.

Za razliko od običajnih virusov, ki prizadenejo organizme tako, da se vstavijo v kromosome in spremenijo proizvedene beljakovine, viroidi napadajo organizme preprosto selektivno zavirajo izražanje določenih genov, podobno kot interferenca RNA, najsodobnejša medicinska tehnika. Po nekaj tednih ali nekaj letih, odvisno od vrste, rastline zakrnejo.

Odkritje viroidov je znak, da je treba uveljavljeno modrost v znanosti izpodbijati, kadar je to primerno. Začeti kot grožnja, se viroidi zdaj preiskujejo za uporabo v kmetijstvu, kot je pritlikavost dreves citrusov.