Cacao-swollen-shoot-Virus

Das Cacao-swollen-shoot-Virus (CSSV) ist eine Virusspezies aus der Familie der Caulimoviridae und bildet zusammen mit 23 weiteren Pflanzenviren die Gattung Badnavirus. Es infiziert als einzigen Wirt den Kakaobaum (Theobroma cacao) und wird durch Schmierläuse (Pseudococcidae) über das Saugen des Pflanzensaftes übertragen. Das Virus wurde bislang nur in westafrikanischen Kakaoplantagen gefunden, überwiegend in Ghana, Togo und Nigeria. Das Absterben der Pflanzen durch eine CSSV-Infektion und die rasche Verbreitung innerhalb einer Plantage ist eine erhebliche wirtschaftliche Bedrohung des Kakaoanbaus.

Das CSSV konnte 1963 als stäbchenförmiges, unbehülltes Virus dargestellt und als Erreger der Mosaikkrankheit des Kakaobaumes identifiziert werden. ^[1] Das Genom des CSSV wurde 1991 erstmalig charakterisiert^[2]; es besteht aus einer zirkulären, doppelsträngigen DNA, die partiell einzelsträngige Regionen besitzt. Das Genom wird mittels einer Reversen Transkriptase aus einer RNA-Vorstufe generiert, weshalb das CSSV den echten Retroviren nahesteht.

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Morphologie

Die unbehüllten Virionen des CSSV sind stäbchenförmig („bazilliform“) und gleichförmig 30 nm breit; ihre Länge beträgt durchschnittlich 130 nm, variiert jedoch zwischen 60 und 900 nm. Ausgehend von einer ikosaedrischen Symmetrie des Kapsids entsteht die längliche Form durch wiederholt eingefügte Ringe aus Hexameren, die einen langgestreckten, nicht-isometrischen Ikosaeder entstehen lassen.

Genom

Das Genom des CSSV besitzt 7161 bp (Referenzstamm Agou1) und umfasst wahrscheinlich fünf offene Leserahmen (ORF) 1, 2, 3, X und Y, die sich alle auf dem Plusstrang des doppelsträngigen DNA-Genoms befinden. Die ORFs 1 und 2 kodieren für Proteine unbekannter Funktion, wobei das ORF 2 ein DNA-bindendes Protein darstellt.^[3] Das Genprodukt des ORF 3 (211 kDa) kann in drei unterschiedliche Regionen unterteilt werden, wobei die Region 1 ein für die direkte Ausbreitung des Virus zwischen Zellen wichtiges Protein kodiert. Das Produkt der Region 2 ist das virale Kapsidprotein. Die Region 3 schließlich besitzt die Struktureigenschaften einer DNA-Polymerase, Reversen Transkriptase und RNAse H, wie sie für Pararetroviren typisch sind.^[4] Die ORFs X und Y (13 und 14 kDa) überlappen den ORF 3 und sind in keiner anderen beschriebenen Spezies der Gattung Badnavirus vorhanden. Wie bei anderen Caulimoviridae ebenfalls besitzt das CSSV eine ähnliche Genomorganisation wie die umhüllten Hepadnaviridae bei Tieren.

Erkrankung

Das CSSV vermag auch experimentell nur die Kakaopflanze zu infizieren. Wie alle Viren der Gattung Badnavirus infiziert das Cacao-swollen-shoot-Virus nicht alle Zellen der Wirtspflanze, sondern ist auf Zellen des Leitbündels beschränkt. Virionen des CSSV können überwiegend in begleitenden Zellen des Blattphloems und weniger in denen des Xylems beobachtet werden.^[5] Nach einer Inkubationszeit von 4-7 Wochen treten die Symptome der Infektion an der Pflanze hervor, die zunächst die Blätter betreffen. Die spätere typische Anschwellung des Stammes und junger Triebe (shoot swelling) beruht auf einem übermäßigen, regenerativen Wachstum der Rinde und der Leitungsbündel des Stammes und wird nach 8-11 Wochen sichtbar. Der Nachweis einer Erkrankung von Plantagenpflanzen kann in einem frühen Stadium (6 bis 20 Tage nach Infektion) mittels Polymerase-Kettenreaktion erfolgen. ^[6]

Quellen

Einzelnachweise

1. ↑ A. A. Brunt und R. H. Kenten: The use of protein in the extraction of cocoa swollen-shoot virus from cocoa leaves. Virology (1963) 19: S. 388-392 PMID 14016365
2. ↑ Hervé Lot, Edem Djiekpor und Mireille Jacquemond: Characterization of the genome of cacao swollen shoot virus. J. General Virology (1991) 72, 7: S. 1735-1739 PMID 1856700 (Als pdf-Dokument mit einer elektronenmikroskopischen Abbildung des CSSV [1])
3. ↑ E. Jacquot et al.: The open reading frame 2 product of cacao swollen shoot badnavirus is a nucleic acid-binding protein. Virology (1996) 225, 1: S. 191-195 PMID 8918546
4. ↑ L. S. Hagen, M. Jacquemond et al.: Nucleotide sequence and genomic organization of cacao swollen shoot virus. Virology (1993) 196,2: S. 619-628 PMID 7690503
5. ↑ *E. Jacquot, L. S. Hagen et al.: In situ localization of cacao swollen shoot virus in agroinfected Theobroma cacao. Archives of Virology (1999) 144,2: S. 259-271 PMID 10470252
6. ↑ E. Müller, E. Jacquot, P. Yot: Early detection of cacao swollen shoot virus using the polymerase chain reaction. J. Virol. Methods. (2001) 93, 1-2: S. 15-22 PMID 11311339

Literatur

• R. Hull et al.: Genus Badnavirus. In: C.M. Fauquet, M.A. Mayo et al.: Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses, London, San Diego 2005, S. 392f