Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах
Ефективність і механізм антифітовірусної дії дріжджових мананів різної будови залежить від їхньої концентрації і виду експериментальної системи. У помірній концентрації манани, очевидно, не впливають безпосередньо на проникнення у клітину і репродукцію вірусу тютюнової мозаїки (ВТМ), але активують з...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Datum: | 1999 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
1999
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156812 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах / О.Г. Коваленко, Л.Л. Сидорик, М.М. Машковський, Г.X. Мацука // Биополимеры и клетка. — 1999. — Т. 15, № 6. — С. 543-549. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-156812 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Коваленко, О.Г. Сидорик, Л.Л. Машковський, М.М. Мацука, Г.Х. 2019-06-19T06:24:30Z 2019-06-19T06:24:30Z 1999 Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах / О.Г. Коваленко, Л.Л. Сидорик, М.М. Машковський, Г.X. Мацука // Биополимеры и клетка. — 1999. — Т. 15, № 6. — С. 543-549. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. 0233-7657 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.00054C https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156812 578.23.4: 578.28.282: 578.28.283 Ефективність і механізм антифітовірусної дії дріжджових мананів різної будови залежить від їхньої концентрації і виду експериментальної системи. У помірній концентрації манани, очевидно, не впливають безпосередньо на проникнення у клітину і репродукцію вірусу тютюнової мозаїки (ВТМ), але активують захисні механізми у надчутливих рослинах. Однак підвищені концентрації їх можуть пригнічувати нагромадження ВТМ у тканинах сприйнятливих рослин і мезофільних протопластах, виділених як із чутливих, так і надчутливих рослин тютюну. Показано інгібіторну дію мананів щодо трансляції клітинної та вірусної РНК in vitro. Эффективность и механизм антшритовирусного действия дрожжевых маннанов различного строения зависит от их концентрации и вида экспериментальной системы. В умеренных концентрациях маннаны, очевидно, не влияют непосредственно на проникновение в клетку и репродукцию вируса табачной мозаики (ВТМ), но активируют защитные механизмы у сверхчувствительных растений. Однако повышенные концентрации их могут подавлять накопление ВТМ в тканях восприимчивых растений и мезофильных протопластах, выделенных как из восприимчивых, так и сверхчувствительных растений табака. Показано ингибирующее действие маннанов на трансляцию клеточной и вирусной РНК in vitro. The efficiency and mechanism of yeast mannans antiphytovimt action depend on the mannan concentration and the experimental system type. Mannans at moderate concentration, probably, do not influence immediately tobacco mosaic virus (TMV) penetration into a cell and virus reproduction, but they activate protective mechanisms of hypersensitive plants. However, their increased concentration can suppress TMV accumulation in susceptible plants and in mesophill protoplasts obtained from both susceptible and hypersensitive tobacco plants. The mannans inhibitory effect on the translation of cellular and viral RNA in vitro has been showed. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Вирусы и клетка Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах Антивирусная активность дрожжевых маннанов в растительных тканях, протопластах и бесклеточных экстрактах Antiviral activity of yeast maunans in plant tissues, protoplasts and noncellular extracts Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах |
| spellingShingle |
Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах Коваленко, О.Г. Сидорик, Л.Л. Машковський, М.М. Мацука, Г.Х. Вирусы и клетка |
| title_short |
Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах |
| title_full |
Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах |
| title_fullStr |
Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах |
| title_full_unstemmed |
Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах |
| title_sort |
антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах |
| author |
Коваленко, О.Г. Сидорик, Л.Л. Машковський, М.М. Мацука, Г.Х. |
| author_facet |
Коваленко, О.Г. Сидорик, Л.Л. Машковський, М.М. Мацука, Г.Х. |
| topic |
Вирусы и клетка |
| topic_facet |
Вирусы и клетка |
| publishDate |
1999 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Биополимеры и клетка |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Антивирусная активность дрожжевых маннанов в растительных тканях, протопластах и бесклеточных экстрактах Antiviral activity of yeast maunans in plant tissues, protoplasts and noncellular extracts |
| description |
Ефективність і механізм антифітовірусної дії дріжджових мананів різної будови залежить від їхньої концентрації і виду експериментальної системи. У помірній концентрації манани, очевидно, не впливають безпосередньо на проникнення у клітину і репродукцію вірусу тютюнової мозаїки (ВТМ), але активують захисні механізми у надчутливих рослинах. Однак підвищені концентрації їх можуть пригнічувати нагромадження ВТМ у тканинах сприйнятливих рослин і мезофільних протопластах, виділених як із чутливих, так і надчутливих рослин тютюну. Показано інгібіторну дію мананів щодо трансляції клітинної та вірусної РНК in vitro.
Эффективность и механизм антшритовирусного действия дрожжевых маннанов различного строения зависит от их концентрации и вида экспериментальной системы. В умеренных концентрациях маннаны, очевидно, не влияют непосредственно на проникновение в клетку и репродукцию вируса табачной мозаики (ВТМ), но активируют защитные механизмы у сверхчувствительных растений. Однако повышенные концентрации их могут подавлять накопление ВТМ в тканях восприимчивых растений и мезофильных протопластах, выделенных как из восприимчивых, так и сверхчувствительных растений табака. Показано ингибирующее действие маннанов на трансляцию клеточной и вирусной РНК in vitro.
The efficiency and mechanism of yeast mannans antiphytovimt action depend on the mannan concentration and the experimental system type. Mannans at moderate concentration, probably, do not influence immediately tobacco mosaic virus (TMV) penetration into a cell and virus reproduction, but they activate protective mechanisms of hypersensitive plants. However, their increased concentration can suppress TMV accumulation in susceptible plants and in mesophill protoplasts obtained from both susceptible and hypersensitive tobacco plants. The mannans inhibitory effect on the translation of cellular and viral RNA in vitro has been showed.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/156812 |
| citation_txt |
Антивірусна активність дріжджових мананів у рослинних тканинах, протопластах і безклітинних екстрактах / О.Г. Коваленко, Л.Л. Сидорик, М.М. Машковський, Г.X. Мацука // Биополимеры и клетка. — 1999. — Т. 15, № 6. — С. 543-549. — Бібліогр.: 16 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT kovalenkoog antivírusnaaktivnístʹdríždžovihmananívuroslinnihtkaninahprotoplastahíbezklítinnihekstraktah AT sidorikll antivírusnaaktivnístʹdríždžovihmananívuroslinnihtkaninahprotoplastahíbezklítinnihekstraktah AT maškovsʹkiimm antivírusnaaktivnístʹdríždžovihmananívuroslinnihtkaninahprotoplastahíbezklítinnihekstraktah AT macukagh antivírusnaaktivnístʹdríždžovihmananívuroslinnihtkaninahprotoplastahíbezklítinnihekstraktah AT kovalenkoog antivirusnaâaktivnostʹdrožževyhmannanovvrastitelʹnyhtkanâhprotoplastahibeskletočnyhékstraktah AT sidorikll antivirusnaâaktivnostʹdrožževyhmannanovvrastitelʹnyhtkanâhprotoplastahibeskletočnyhékstraktah AT maškovsʹkiimm antivirusnaâaktivnostʹdrožževyhmannanovvrastitelʹnyhtkanâhprotoplastahibeskletočnyhékstraktah AT macukagh antivirusnaâaktivnostʹdrožževyhmannanovvrastitelʹnyhtkanâhprotoplastahibeskletočnyhékstraktah AT kovalenkoog antiviralactivityofyeastmaunansinplanttissuesprotoplastsandnoncellularextracts AT sidorikll antiviralactivityofyeastmaunansinplanttissuesprotoplastsandnoncellularextracts AT maškovsʹkiimm antiviralactivityofyeastmaunansinplanttissuesprotoplastsandnoncellularextracts AT macukagh antiviralactivityofyeastmaunansinplanttissuesprotoplastsandnoncellularextracts |
| first_indexed |
2025-11-25T22:55:49Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:55:49Z |
| _version_ |
1850576390850609152 |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 1999. Т. 15. № 5
В И Р У С Ы И К Л Е Т К А
Антивірусна активність дріжджових
мананів у рослинних тканинах, протопластах
і безклітинних екстрактах
О. Г. Коваленко, JL Л. Сидорик 1, М. М. Машковський 1, Г. X. Мацука 1
Інститут мікробіології і вірусології ім. Д . К. Заболотного НАН України
Вул. Академіка Заболотного, 154, Київ, 03143 , Україна
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Бул. Академіка Заболотного, 150, Київ, 03143 , Україна
Ефективність і механізм антифітовірусної дії дріжджових мананів різної будови залежить від
їхньої концентрації і виду експериментальної системи. У помірній концентрації манани, очевидно,
не впливають безпосередньо на проникнення у клітину і репродукцію вірусу тютюнової мозаїки
(ВТМ), але активують захисні механізми у надчутливих рослинах. Однак підвищені концентрації
їх можуть пригнічувати нагромадження ВТМ у тканинах сприйнятливих рослин і мезофільних
протопластах, виділених як із чутливих, так і надчутливих рослин тютюну. Показано ін-
гібіторну дію мананів щодо трансляції клітинної та вірусної РНК in vitro.
Вступ. Інгібіторна активність полісахаридів різного
походження щодо вірусів рослин відома давно (І-—
З |. Однак механізм їхньої антивірусної дії ще не
вивчено. Водночас на прикладі дріжджових мананів
показано, що біологічна активність і способи дії
полісахаридів у рослині залежать від їх хімічної
будови, зокрема, ступеня йолімерності, наявності
певних типів глікозидних зв 'язк ів , розгалуженості
ланцюга та сумарного заряду полімеру [4, 5 ] .
Нашими попередніми дослідженнями [4, 6, 7 ]
встановлено, що дріжджові манани не впливають
безпосередньо на віріони in vitro. Інактивація віру
су відбувається, очевидно, в рослині. Для пояснен
ня антивірусної дії полісахаридів in vivo було за
пропоновано два шляхи: 1) модифікація чутливості
рослин до вірусів під впливом полісахариду; 2)
пригнічення ранніх етапів вірусної інфекції, в тому
числі проникнення вірусу в клітину [4 ].
Стосовно поліаніонних похідних дріжджових
мананів — манансульфатів слід зазначити, що їх
ній механізм антивірусної дії подібно до інших
© О. Г К О В А Л Е Н К О , Л. Л. С И Д О Р И К , М. М. М А Ш К О В С Ь К И Й ,
Г. X МАЦУКА, 1999
поліаніонів базується на індукції у рослин рези
стентності, яка може змінюватися під впливом
актиноміцину Д (АМД) [8 ], з утворенням ряду
білкових компонентів та антивірусних чинників
[9] . Але такої здатності, очевидно, не мають нейт
ральні манани, оскільки їхня дія на відміну від дії
манансульфатів не блокується АМД 110]. Разом з
тим було показано, що антивірусна активність
мананів суттєво залежить від виду рослини-ха-
зяїна, а також від наявності та ефективності при
родного механізму резистентності [4, 6 ] , що може
свідчити про причетність мананів як екзогенних
модуляторів до реалізації захисних потенцій у
рослин [5 ] .
Метою цієї роботи є вивчення дії дріжджових
а(1-»2 , 1-*3, 1-»6)- і /3(1-*3, 1^4) - зв ' я заних ма
нанів на репродукцію вірусу тютюнової мозаїки
(ВТМ) та Х-вірусу картоплі (ХВК) в різних експе
риментальних системах, зокрема, в рослинних тка
нинах, протопластах і безклітинних екстрактах.
Матеріали і методи. Препарати розгалужено
го (РМ) а(1-*2, 1^3, 1^6)- і лінійного (ЛМ)
fi( 1-*3, 1-*4)-звуязаних мананів одержували від
повідно з клітин Candida tropicaiis та культураль-
543
КОВАЛЕНКО О. Г. ТА Ш.
ного середовища Rhodotorula rubra за методами, що
описані раніше [3, 11] . Препарати РМ та ЛМ
розчиняли у воді або 0,01 М фосфатному буфері,
рН 7,0, що містив 0,02—0,05 М розчин NaCl ,
фільтрували через бактеріальний фільтр або авто-
клавували при 137 °С і використовували в концен
трації 5—1000 м к г / м л .
Віруси. В дослідах використовували звичайний
(U,) штам ВТМ та місцевий ізолят ХВК. Вірусні
препарати, виділені з рослин тютюну та дурману
відповідно, очищали методом диференціального
центрифугування. Вірусну Р Н К із 2 %- ї вірусної
суспензії в 0,02—0,05 М NaCl одержували феноль-
но-детергентним методом [12] . У роботі використо
вували препарати Р Н К у концентраці ї 100—
250 м к г / м л , в ірусу— 1 —10 м к г / м л у розчинах
0,02—0,05 М NaCl. Для інактивації Р Н К а з та
катіонів, що могли вплинути на процес проникнен
ня вірусів та їхньої Р Н К , інокулюми перед викори
станням обробляли 1—2 % - ю суспензією бентоніту
(Н + -форма, «Sigma», С Ш А ) .
Рослинний матеріал. Як тест-рослини та ма
теріал для отримання протопластів використовува
ли рослини тютюну сортів Самсун та Імунний 580
(надчутливий до ВТМ), вирощені в теплиці за
звичайних умов. Протопласти з мезофілу листя
6—8-тижневих рослин вилучали за допомогою су
міші гідролітичних ферментів одноступеневим ме
тодом, інфікували ВТМ і культивували in vitro, як
і раніше [13] . Концентрацію інфекційного ВТМ у
протопластах визначали через 24 год після іноку
ляції на дурмані {Datura stramonium L.). Останній
використовували також для накопичення та до
слідження ХВК.
Безклітинні системи трансляції. Вплив ма
нанів на включення [ 3 Н ]-лейцину і [ 3 5 S ]-метіоніну
в білки in vitro вивчали в екстрактах асцитних
клітин Кребса (АКК) та зародків пшениці (ЗП) .
Екстракти АКК та З П (фракція S 3 0 ) одержували,
як описано в [14 ].
Як екзогенні матриці використовували: гло-
бінову Р Н К із ретикулоцитів кроля та Р Н К ХВК,
виділену з очищеного вірусного препарату вище
зазначеним методом [12] . Позаклітинні системи
для вірусної Р Н К оптимізували за вмістом іонів К + ,
Mg 2 + та Р Н К . Включення мічених амінокислот у
білки, а також радіоактивність середовищ, прото
пластів і клітинних фракцій з листя тютюну визна
чали в сцинтиляційному спектрофотометрі SL-30
(«Intertechnique», Франція) . Попередньо фракції
білка солюбілізували сцинтиляційними рідинами
Ж С - 8 або Unisolve-100.
Інфекційність вірусів та їхніх Р Н К визначали
на рослинах-індикаторах [3, 6, 7 ] . Результати
біологічного титрування та сцинтиляції проб під
давали біометричному аналізу, як описано в [13,
15] .
Результати і обговорення. Нашими поперед
німи дослідженнями було встановлено, що ма-
нанвмісні препарати із дріжджів мають досить ви
соку активність щодо локальної інфекції ВТМ у
тютюні тоді, коли вводяться за 0,5—120 год до
інокуляції, але не пізніше, ніж через 2 год після неї
[6 ]. При цьому процес депротеїнізації вірусу полі
сахаридами, очевидно, не порушується, оскільки
вони однаковою мірою пригнічують інфекційність
як інтактних віріонів, так і ізольованої Р Н К [7] .
Однак ці дані не виключали можливості інгібу
вання препаратами проникнення вірусу до клітини
та ранніх стадій репродукції вірусу в них.
Механізм проникнення фітовірусів у клітини
вивчено ще недостатньо, проте кількісною мірою
проникнення вірусу може бути утворення первин
них центрів інфекції в інокульованих листках [ 16 ].
Тому при інгібуванні проникнення вірусу та ста
новлення інфекції слід чекати зменшення кількості
первинних центрів інфекції під впливом інгібітора
незалежно від того, чутлива чи надчутлива росли
на-хазяїн використовується в досліді.
Керуючись цими міркуваннями, ми випробува
ли дію дріжджових мананів на інфекційність ВТМ
у чутливому (Самсун) і надчутливому (Імунний
580) сортах тютюну. В результаті проведених до
сліджень виявилося, що манани за мінімально ефе
ктивною концентрацією на 1—2 порядки активніші
щодо ВТМ-інфекції у надчутливому, ніж у чутли
вому сорті. Особливо наглядно демонструють це
досліди, в яких листя тютюну до інокуляції ВТМ
три рази обприскували 0,02 % - м розчином РМ із
клітин С. tropicalis (рис. 1). Кількість некрозів на
листках надчутливого сорту у досліді становила
лише 1 % їхньої кількості у контролі. Водночас
кількість інфекційних центрів, виявлених за допо
могою термічної обробки інфікованих листків
(55 °С) через 3 доби після інокуляції, в обох
варіантах була однаковою.
Отже, досліджувані полімери, принаймні у по
мірній концентрації , очевидно, не впливають на
проникнення вірусу в клітину, але стимулюють
захисні механізми у надчутливих рослин, що при
зводить до значного підвищення стійкості їх до
вірусної інфекції. Тим часом, не можна було ви
ключити того, що полісахариди пригнічують реплі
кацію вірусу у рослинній тканині .
Вивчення дії РМ на накопичення ВТМ в ізо
льованих листових дисках тютюну чутливого сорту
Самсун показало, що полісахарид пригнічував ре
продукцію вірусу лише у підвищеній концентрації
544
А Н Т И В І Р У С Н А A K U I B H K T b Д Р І Ж Д Ж О В И Х М А Н А Н І В > Р < К "ЛИНАХ
Рис. 1 Вплив розгалуженого дріжджового манану (РМ) на
формування локальних уражень, індукованих ВТМ на листі
надчу гливого Імунний 5cS0 і а) і чутливого Самсун (б) сортів
попону. У досліді лисім обприскували тричі за 2 дні до
інокуляції ВТМ 0,02 %-м розчином РМ ( / ) , у контролі (2) —
водою. На надчутливому сорті Самсун локальні ураження інду
кували тепловим шоком (55 О . на надчутливому сорті Імунний
580 вони формувалися спонтанно за звичайних умов
Т и ір В І М .
РМ
0—24 до інокуляції
0—24 після інокуляції
JІVI
0—24 до інокуляції
і
0—24 після інокуляції
II р и м і т к а. Після вакуумінфільїрації Д И С К И залишалися
протягом 24 год у розчині полісахариду (1000 мкг/мл) чи воді
(контроль), а потім були перенесені у вологу камеру.
( 1 0 0 0 м к г / м л ) ; п о м і р н і к о н ц е н т р а ц і ї його
( і00 мкг/мл) не впливали, а знижені навіть дещо
стимулювали накопичення вірусу (табл. І ) . Причо
му як РМ, так і ЛМ при застосуванні за 0—24 год
до інокуляції, виявилися активнішими, ніж через
0—24 год після неї (табл. 2) .
Що ж до репродукції ХВК у тканинах дурма
ну, то мананвмісні препарати (клітинний та по
заклітинний) з С. tropicalis у тій же концентрації
(1000 мкг/мл) давали відчутний ефект лише в
тому разі, коли застосовувалися до (0—48 год), але
не після (0—48 год) інокуляції ізольованих полови
нок листя (табл. 3) .
Таким чином, одержані дані свідчать про при
гнічення репродукції вірусів у тканинах чутливих
рослин-хазяїв при підвищеній концентрації ма
нанів, яке певною мірою залежить від типу експе
риментальної системи. Ці дані спонукали нас до
вивчення можливості проникнення полісахаридів у
клітини паренхіми листя тютюну при введенні їх у
міжклітинний простір. Хоча в попередніх дослід
женнях [15 І методами радіоавтографії було пока
зано, що дріжджові манани різної будови, введені в
545
КОВАЛЕНКО О. Г. ТА Ш.
Таблиця 3
Вплив клітинного та позаклітинного мананів С. tropicalis на репродукцію ХВК у половинках листків дурману
П р и м і т к а . Розрізані вздовж жилки листки занурювали розрізом у розчин полісахариду (1000 мкг/мл) чи воду (контроль) на
48 год, а потім на 72 год залишали у вологій камері; інфекційний титр ХВК визначали на 5-й день після інокуляції на гомфрені.
Таблиця 4
Радіоактивність протопластів і апопласту листя тютюну після ін'єкції []4С]-манану Rh. rubra
Фракція
Інтактні прото
пласти, %
Радіоактивність,
Апопласт*
1 -й змив**
2-й змив
Протопласти
К| (середовище)
К 2 (протопласти)
К 3 (0,5 М манітол)
Апопласт
1 -й змив
2-й змив
Протопласти
К| (середовище)
К 2 (протопласти)
К 3 (0,5 М манітол)
24 год після ін'єкції[ С]ма.нану
— 1 2 4 2 0 ± 4 8 0
— 2552 ± 2 0 5
— 1 2 7 6 ± 2 8 5
96,3 1 2 1 8 ± 1 7 0
— 1 2 7 6 ± 1 5 6
95.5 6 9 6 ± 4 1 8
— 1 2 7 6 ± 3 0 8
48 год після ін'єкції[14С]манану
— 1 6 2 4 0 ± 5 3 0
— 6 0 8 5 ± 1 1 6 5
— 4 9 3 0 ± 2 9 0
81 ,0 6 2 3 5 ± 4 1 3
— 6 6 8 5 ± 3 0 5
80.6 4 2 0 5 ± 7 2 5
— 5655 ± 7 2 5
977
200
100
175
100
100
100
243
108
87
148
100
100
100
П р и м і т к а . *Для виділення протопластів використовували середовище Nagata-Takebe GNT) з розчиненими в ньому клітинними
оболонками та міжклітинними речовинами; **змиви з протопластів в 0,5 М розчині манітолу після центрифугування (100 g, 2 хв).
546
А Н Т И В І Р У С Н Л А К Т И В Н І С Т Ь Д Р І Ж Д Ж О В И Х МАНАНІВ У РОСЛИ 1-І А Х
Таблиця 5 '
Трансляція різних мРНК у безклітинних екстрактах у присутності дріжджових мананів та без них
П р и м і т к а . Концентрація мРНК в екстракті складає 100 мкг/мл (5 мкг на пробу), ( 3 Н ] - л е й ц и н у і [ 3 5 S]-метіоніну — 0,2 мкг/мл.
Тривалість інкубації суміші 1,5 год.
листя тютюну, не здатні поширюватися системно,
одержані результати не виключали можливості
проникнення їх у клітини в межах оброблених
тканин спонтанно або через пошкодження оболо
нок клітин у процесі механічної інокуляції рослин.
Щоб перевірити таку можливість, лінійний
1 1 4С І-манан RK rubra вводили субепідермально в
листя тютюну сорту Самсун, а через 24 та 48 год
із обробленої в такий спосіб тканини одержували
фракції апопласта та протопластів, відмиваючи з
останніх рештки полісахариду та середовища 0,5 М
розчином манітолу.
Дані дослідів, наведені в табл. 4, показують,
що основна маса радіоактивного матеріалу, особли
во на 24-ту год перебування манану в листі,
міститься в апопласті (міжклітинному просторі),
значно менша — у протопластах. Вже при разово
му ополіскуванні манітолом удається видалити з
протопластів механічні домішки міченого мате
ріалу. На це вказує відсутність «надфонової» радіо
активності у повторному змиві. Водночас нами
виявлено перевищення рівня радіоактивності про
топластів в обидва строки відбору зразків над
природним фоном контрольних протопластів (на
150—175 % ) . Це може свідчити про те, що незнач%
на частина манану, ін 'єкованого в міжклітинний,
простір листової паренхіми^, проникає в клітини чи,
принаймні, міцно адсорбується на поверхні цито
плазматичних мембран. Ця частина, полісахариду
могла пригнічувати початкові етапи розвитку ві
русної інфекції в окремих клітинах.
Дійсно, коли ізольовані протопласти тютюну в
момент інокуляції ВТМ піддавали дії манану, на
копичення ; вірусу в них гальмувалося (рис. 2).
Причому для реалізації антивірусної активності
манану не мало значення, з чутливого чи надчут
ливого до ВТМ сорту були одержані протопласти
для досліду. Слід зазначити, що ефективність ма
нану щодо репродукції вірусу в протопластах вия
вилася вищою, ніж у рослинній тканині при сис
темній вірусній інфекції (див. табл. 1—3), можли
во, за рахунок кращого поглинання полісахариду
ізольованими протопластами, ніж інтактними клі
тинами.
547
К О В А Л Е Н К О О. Г ТА IH.
Концентрація манану, мкг/мл
Рис. 2. Антивірусна активність дріжджового манану в ме-
зофільних протопластах тютюну сортів Самсун (1) та Імунний
580 (2) . Полісахарид внесено в інокулюм за 10 хв до інокуляції
протопластів ВТМ (1 мкг/мл); інфекційний титр ВТМ в гомоге
натах ( 1 0 5 протопластів у 50 мл води) визначали через 24 год
після інокуляції на дурмані
Першим етапом репродукції вірусу після про
никнення його в клітину є трансляція вірусних
РНК на клітинних рибосомах та синтез ранніх
вірусних білків [17] . Тому на наступному етапі
роботи ми мали вияснити, чи здатні дріжджові
манани пригнічувати процес трансляції клітинних
і вірусних Р Н К . Для цього нами були використані
безклітинні системи трансляції: відносно гомологіч
ну ( З П — Р Н К ХВК) та гетерологічну (АКК—глобі-
нова м Р Н К ) .
Досліди показали, що манани здатні пригні
чувати трансляцію клітинної і вірусної (РНК ХВК)
мРНК (табл. 5 ) . Проте нами була відмічена цікава
закономірність: включення радіоактивного попе
редника білка ( [ 3 Н ]-лейцин та [ 3 5 S ]-метіонін) ак
тивно пригнічувалося мананами у гомологічній,
але не гетерологічній системах. Слабка активність
щодо РНК ХВК в екстрактах з асцитних клітин
Кребса виявлена л и ш е у РМ, який серед випробу
ваних мананів виявився дієвішим не лише щодо
процесу трансляції in vitro, але й інфекційності [4 ]
та репродукції (див. табл. 2) вірусу. Слід зазначи
ти, що підвищення концентрації мананів з 100 до
200 і навіть до 1000 м к г / м л в екстрактах не
супроводжувалося значним підвищенням їхньої
гальмівної активності.
Резюмуючи одержані дані загалом, слід зазна
чити, що антивірусна активність дріжджових ма
нанів залежить від їхньої концентрації і виду
експериментальної системи. У помірних концент
раціях вони суттєво не впливають на проникнення
вірусу в клітину і його репродукцію у чутливих
рослинах, але здатні активувати захисні механізми
у надчутливих рослин. У підвищених концент
раціях манани можуть проникати в рослинні кліти
ни у кількостях, достатніх для відчутного пригні
чення початкових етапів вірусного інфекційного
процесу, можливо, трансляції вірусних Р Н К і син
тезу ранніх вірусних білків. Проте ця дія поліса
харидів не є специфічною, оскільки вона поши
рюється і на клітинні РНК-матриці .
А. Г. Коваленко, Л. Л. Сидорик, Н. II. Машковский,
Г. X. Мацука
Антивирусная активность дрожжевых маннанов в растительных
тканях, протопластах и бесклеточных экстрактах
Резюме
Эффективность и механизм антшритовирусного действия
дрожжевых маннанов различного строения зависит от их
концентрации и вида экспериментальной системы. В умерен
ных концентрациях маннаны, очевидно, не влияют непосред
ственно на проникновение в клетку и репродукцию вируса
табачной мозаики (ВТМ), но активируют защитные меха
низмы у сверхчувствительных растений. Однако повышенные
концентрации их могут подавлять накопление ВТМ в тканях
восприимчивых растений и мезофильных протопластах, выде
ленных как из восприимчивых, так и сверхчувствительных
растений табака. Показано ингибирующее действие маннанов
на трансляцию клеточной и вирусной РНК in vitro.
A. G. Kovalenko, L. L. Sidorik, N. N. Mashcovsky, G. Kit. Matsuku
Antiviral activity of yeast mannans in plant tissues, protoplasts and
noncellular extracts
Summary
The efficiency and mechanism of yeast mannans antiphytoviral
action depend on the man nan concentration and the experimental
system type. Mannans at moderate concentration, probably, do not
influence immediately tobacco mosaic virus (TMV) penetration into
a cell and virus reproduction, but they activate protective
mechanisms of hypersensitive plants. However, their increased
concentration can suppress TMV accumulation in susceptible plants
and in mesophill protoplasts obtained from both susceptible and
hypersensitive tobacco plants. The mannans inhibitory effect on the
translation of cellular and viral RNA in vitro has been showed.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Bawden F. C, Freeman G. C. The nature and behaviour of
inhibitors of plant viruses produced by Trichotecium roseum
Link. / / J. Gen. Microbiol. — 1 9 5 2 . — 7 . — P . 154—161.
548
2. Hodson W. A., Munro J., Singh P. P., Wood F. A. Isolation
from Phytophtora infestans of a polysaccharide that inhibits
potato virus X / / Phytopathology.—1969.—59.—P. 1334—
1335.
3. Коваленко О. Г. Виділення, очистка та деякі властивості
аптивірусних речовин з дріжджів / / Мікробіол. журн.—
1971.—33, № 1.—С. 7 5 — 8 1 .
4. Kovalenko A. G. Antivirale Eigenschaften mikrobieler Polysac
charide — ein (iberblick / / Zbl. Mikrobiol. —1987. — 1 4 2 ,
N 3 . - S . 301—310.
5. Коваленко А. Г. Белок-углеводное взаимодействие в реали
зации устойчивости растений к вирусам / / Микробиол.
журн. — 1 9 9 3 . — 5 5 , № в. —С. 7 6 — 9 1 .
6. Kovalenko А. С, Bobyr A. D., Votzelko S. К., Menzcl G.,
Barkalova A. A. Untersuchungen uber gegen Pflanzenviren
wirksarae Hemmstoffe aus Hefepilzen / / Phytopath. Z.—
1977.—88, N 2.—S. 322—340 .
7. Kovalenko Л. G., Bobyr A. D., Kluge S., Barkalova A. A. Uber
den antiviralen Wirkungsmechanismus von Hefemannan ats
einem Vertreter mikrobieler Polysaccharide / / Wiss. Z. Karl-
Marx-Univ. Leipzig, Math.-Naturwiss R . — 1 9 8 2 . — 3 1 , N 4 .—
S. 360—371 .
8. Коваленко А. Г., Грабина Т. Д. , Бобырь А. Д., Витовская
Г. Л., Корбелайнен Э. С, Блинов Н. П. Маннансуль-
фаты — индукторы устойчивости растений к вирусной
инфекции / / Вопр. вирусологии.—1988.—№ 6.—С. 7 3 2 —
737.
9. Kovalenko A. G., Grabina Т. D., Kolesnik L. V., Didenko L.
F., Oleschenko L. Т., Olevinskaya Z. M., Telegeeva T. A.
А Н Т И В І Р У С Н А А К Т И В Н І С Т Ь Д Р І Ж Д Ж О В И Х МАНАНІВ У Р О С Л И Н А Х
Virus resistance induced with mannan sulphates in hypersensi
tive host plants / / J. Phytopath. — 1 9 9 3 . —137 , N 2 .—
P. 133—147.
10. Коваленко А. Г., Баркалова А. А., Бобырь А. Д. Влияние
актиномицина Д на антивирусную активность препаратов
дрожжевого маннана в сверхчувствительных к ВТМ расте
ниях / / Микробиол. журн.— 1986 ,—48, № 4 .—С. 58—62 .
11. Блинов Н. Я . , Витовская Т. А., Коваленко А. Г., Марю-
хта И. Б. у Марихин В. А. Изучение маннана Rhoclotorulu
rubra и его ф р а к ц и й / / П р и к л . б и о х и м и я и
микробиология. —1980 . — 1 6 , № 2 .—С. 2 4 9 — 2 5 3 .
12. Міхссва / . / . Інфекційність препаратів РНК тканин дурма
ну, уражених X-вірусом картоплі / / Мікробіол. журн.—
1969 .—31.—С. 4 6 9 — 4 7 2 .
13. Коваленко А. Г. Ингибирование системной индуцирован
ной устойчивости растений к вирусам при погружении
первично инокулированных листьев в воду / / Микробиол.
журн .—1988 .—50 , !86 4 .—С. 62—67 .
14. Клеменс М. Трансляция эукариотических матричных РНК
в бесклеточных экстрактах / / Транскрипция и транс
ляция.—М.: Мир.—1987 .—С. 2 7 7 — 3 2 5 .
15. Kovalenko A. G., Kluge S. Uptake, transport and persistance
of [ 1 4 C ] - y e a s t mannans in plants / / Biochem. Physiol. Pflan
zen .—1988 .—183 .—P. 2 8 3 — 2 9 0 .
16. Matthews R. E. F. Plant virology.—New York etc.: Acad,
press., 1981.—2-nd ed .—897 p.
УДК 578.23 .4: 578 .28 .282: 578 .28 .283
Надійшла до редакції 16.06.98
549
|