Тембәкі мозаика вирусы (TMV) – Solanaceae тұқымдас өсімдіктерді зақымдайтын, жапырақтарда мозаикалы дақтар тудыратын бірінші ашылған вирус. Өсімдіктер ауруы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Соланасея тұқымдасына жататын өсімдіктерге әсер ететін вирус
Virus affecting plants of the Solanaceae family
Темекі мозаикасы вирусы (ТМВ) – Тобамовирус туысына жататын, өсімдіктердің кең ауқымын, әсіресе темекі және Соланасея тұқымдасының басқа да өкілдерін қамтитын, оң полюсті бір тізбекті РНК вирусы. Инфекция жапырақтарда ерекше үлгілерді – "мозаикаға" ұқсас дақтар мен түс өзгерістерін тудырады (содан аты да келген). ТМВ – алғаш рет ашылған вирус. XIX ғасырдың соңында темекі егінін бактериялық емес жұқпалы аурулардың зақымдағаны белгілі болғанмен, жұқпалы агенттің вирус екендігі тек 1930 жылы анықталды. Бұл вирус ретінде анықталған алғашқы патоген. Вирусты Венделл Мередит Стэнли кристалдық күйге келтірді. Оның мөлшері PG5 деп аталатын ең ірі синтетикалық молекуламен шамалас.
Tobacco mosaic virus (TMV) is a positive sense single stranded RNA virus species in the genus Tobamovirus that infects a wide range of plants, especially tobacco and other members of the family Solanaceae. The infection causes characteristic patterns, such as "mosaic" like mottling and discoloration on the leaves (hence the name). TMV was the first virus to be discovered. Although it was known from the late 19th century that a non bacterial infectious disease was damaging tobacco crops, it was not until 1930 that the infectious agent was determined to be a virus. It is the first pathogen identified as a virus. The virus was crystallised by Wendell Meredith Stanley. It has a similar size to the largest synthetic molecule, known as PG5.
Тарих
1886 жылы Адольф Майер алғаш рет бактериялық инфекцияларға ұқсас, өсімдіктер арасында таралатын темекі мозаикасы ауруын сипаттады. 1892 жылы Дмитрий Ивановский бактериялық емес жұқпалы агенттің бар екендігіне алғашқы нақты дәлелдер келтірді, жұқтырған шырын ең ұсақ Чемберленд сүзгілерінен өткеннен кейін де жұқпалы болып қалатынын көрсетті. Кейін, 1903 жылы Ивановский, темекі өсімдіктерінің зардап шеккен жасушаларындағы қалыптан тыс кристалдық жасушаішілік инклюзияларды сипаттаған мақала жариялады және осы инклюзиялар мен жұқпалы агент арасындағы байланысты дәлелдеді. Дегенмен, Ивановский, көп рет дәлелдеуге тырысқанымен сәтсіздікке ұшырағанына қарамастан, себепші агентті өсіруге келмейтін бактерия деп санады, ол Чемберленд сүзгілерінде тоқталып қалуға және жарық микроскопында анықтауға тым кішкентай болды. 1898 жылы Мартинус Бейеринк Ивановскийдің сүзгілеу тәжірибелерін тәуелсіз түрде қайталап, жұқпалы агент темекі өсімдігінің жасушаларында көбейе алатынын көрсетті. Бейеринк темекі мозаикасы ауруын тудыратын агент бактериялық емес екенін көрсету үшін "вирус" терминін қабылдады. Темекі мозаикасы вирусы – кристалдандырылған алғашқы вирус. Бұл 1935 жылы Венделл Мередит Стэнлиге мүмкін болды, ол ТМВ кристалданғаннан кейін де белсенді бола беретінін көрсетті. Бірақ кейіннен оның кейбір қорытындылары (әсіресе, кристалдар таза белоктан тұрады және автокатализ арқылы құрастырылады деген тұжырымдары) дұрыс емес екені дәлелденді. ТМВ-ның алғашқы электронды микроскопиялық суреттерін 1939 жылы Густав Кауше, Эдгар Пфанкух және Гельмут Руска жасады – Нобель сыйлығының иегері Эрнст Русканың інісі. 1955 жылы Хайнц Френкель Конрат пен Робли Уильямс тазартылған ТМВ РНК және оның капсид (қабық) белгісі өздігінен функционалды вирустарға жиналатынын көрсетті, бұл ең тұрақты құрылым (ең төменгі еркін энергиясы бар) екенін көрсетті. Кристаллограф Розалинд Франклин Стэнли үшін Берклиде шамамен бір ай жұмыс істеді, кейіннен 1958 жылғы Брюссельдегі Дүниежүзілік көрмеге арналған ТМВ моделін жасады. 1958 жылы ол вирус қатты емес, қуыс екенін болжады және ТМВ РНК-сы бір тізбекті деп болжады. Бұл болжам оның қайтысынан кейін дұрыс екені дәлелденді және қазір + тізбек деп белгілі. Темекі мозаикасы ауруын зерттеу және оның вирустық табиғатын анықтау вирусологияның негізгі ұғымдарын қалыптастыруда маңызды рөл атқарды. Белок мономері 158 аминқышқылынан тұрады, олар төрт негізгі альфа-спиральдарға біріктірілген, олар вирион осіне жақын орналасқан айқын иілмемен байланысқан. Вирионның ұзындығы шамамен 300 нм, ал диаметрі шамамен 18 нм. Теріс боялған электронды микрофотосуреттер шамамен 2 нм радиусы бар анық ішкі арнаны көрсетеді. РНК шамамен 4 нм радиуста орналасқан және жасуша ферменттерінің әсерінен қабық белгісімен қорғалған. Бүтін вирус құрылымының Х-сәулелі талшықты дифракциясы 3,6 Å ажыратымдылықтағы электрондық тығыздық картасы негізінде зерттелді. Капсид спиралінің ішінде, ядроға жақын жерде, 6395 ± 10 нуклеотидтен тұратын оралған РНК молекуласы орналасқан. Вирустың құрылымы вирус ДНК-сын тануда маңызды рөл атқарады. Бұл белоктан туындаған міндетті аралық заттардың пайда болуы нәтижесінде вирус белгілі бір РНК шаштық құрылымын тануына мүмкіндік береді. Аралық зат ТМВ-ның өзін-өзі құрастыруын шаштық құрылыммен байланысу арқылы ынталандырады.
In 1886, Adolf Mayer first described the tobacco mosaic disease that could be transferred between plants, similar to bacterial infections. In 1892, Dmitri Ivanovsky gave the first concrete evidence for the existence of a non bacterial infectious agent, showing that infected sap remained infectious even after filtering through the finest Chamberland filters. Later, in 1903, Ivanovsky published a paper describing abnormal crystal intracellular inclusions in the host cells of the affected tobacco plants and argued the connection between these inclusions and the infectious agent. However, Ivanovsky remained rather convinced, despite repeated failures to produce evidence, that the causal agent was an unculturable bacterium, too small to be retained on the employed Chamberland filters and to be detected in the light microscope. In 1898, Martinus Beijerinck independently replicated Ivanovsky's filtration experiments and then showed that the infectious agent was able to reproduce and multiply in the host cells of the tobacco plant. Beijerinck adopted the term of "virus" to indicate that the causal agent of tobacco mosaic disease was of non bacterial nature. Tobacco mosaic virus was the first virus to be crystallized. It was achieved by Wendell Meredith Stanley in 1935 who also showed that TMV remains active even after crystallization. even though it was later shown some of his conclusions (in particular, that the crystals were pure protein, and assembled by autocatalysis) were incorrect. The first electron microscopical images of TMV were made in 1939 by Gustav Kausche, Edgar Pfankuch and Helmut Ruska – the brother of Nobel Prize winner Ernst Ruska. In 1955, Heinz Fraenkel Conrat and Robley Williams showed that purified TMV RNA and its capsid (coat) protein assemble by themselves to functional viruses, indicating that this is the most stable structure (the one with the lowest free energy). The crystallographer Rosalind Franklin worked for Stanley for about a month at Berkeley, and later designed and built a model of TMV for the 1958 World's Fair at Brussels. In 1958, she speculated that the virus was hollow, not solid, and hypothesized that the RNA of TMV is single stranded. This conjecture was proven to be correct after her death and is now known to be the + strand. The investigations of tobacco mosaic disease and subsequent discovery of its viral nature were instrumental in the establishment of the general concepts of virology. The protein monomer consists of 158 amino acids which are assembled into four main alpha helices, which are joined by a prominent loop proximal to the axis of the virion. Virions are ~300 nm in length and ~18 nm in diameter. Negatively stained electron microphotographs show a distinct inner channel of radius ~2 nm. The RNA is located at a radius of ~4 nm and is protected from the action of cellular enzymes by the coat protein. X ray fiber diffraction structure of the intact virus was studied based on an electron density map at 3.6 Å resolution. Inside the capsid helix, near the core, is the coiled RNA molecule, which is made up of 6,395 ±10 nucleotides. The structure of the virus plays an important role in the recognition of the viral DNA. This happens due to the formation of an obligatory intermediate produced from a protein allows the virus to recognize a specific RNA hairpin structure. The intermediate induces the nucleation of TMV self assembly by binding with the hairpin structure.
Геном
TMV геном 6,3–6,5 кбп бір тізгілі (ss) РНК-дан тұрады. 3’ ұшында тРНК-ға ұқсас құрылым бар, ал 5’ ұшында метилделген нуклеотидтік қақпақ (m7G5’pppG) бар. Геном 4 ашық оқу кадрын (ORF) кодтайды, олардың екеуі рибосоманың «сырғанау» арқасында UAG тоқтату кодонын өткізіп, бір ғана ақуызды өндіреді. 4 ген репликазаны (метилтрансфераза [MT] және РНК геликаза [Hel] домендерімен), РНК-ға тәуелді РНК полимеразаны, «қозғалыс» протеинін (MP) және капсид протеинін (CP) кодтайды. Кодтау тізбегі бірінші оқу кадрынан басталады, ол РНК-ның 5’ ұшынан 69 нуклеотид қашықтықта орналасқан. 5’ ұшындағы кодтамайтын аймақ әртүрлі жеке вириондарда өзгеше болуы мүмкін, бірақ 3’ ұшындағы кодтамайтын аймақта вириондар арасында ешқандай өзгеріс табылмаған. TMV-ның сындыру көрсеткіші шамамен 1,57-ге тең.
The TMV genome consists of a 6.3–6.5 kbp single stranded (ss) RNA. The 3’ terminus has a tRNA like structure, and the 5’ terminus has a methylated nucleotide cap. (m7G5’pppG). The genome encodes 4 open reading frames (ORFs), two of which produce a single protein due to ribosomal readthrough of a leaky UAG stop codon. The 4 genes encode a replicase (with methyltransferase [MT] and RNA helicase [Hel] domains), an RNA dependent RNA polymerase, a so called movement protein (MP) and a capsid protein (CP). The coding sequence starts with the first reading frame, which is 69 nucleotides away from the 5' end of the RNA. The noncoding region at the 5' end can be varied in different individual virions, but there hasn't been any variation found between virions in the noncoding region at the 3' end. TMV has an index of refraction of about 1.57.
Аурудың циклі
TMV-де ерекше қыстау құрылымы жоқ. Керісінше, ол қыстау кезеңін жұққан темекі сабақтары мен жапырақтарында, топырақта, зақымдалған тұқымның бетінде өткізеді (TMV тіпті зақымдалған темекі өнімдерінде көп жылдар бойы сақталуы мүмкін, сондықтан темекі шегушілер оны жанасу арқылы, бірақ түтін арқылы емес, кездейсоқ түрде таратуы мүмкін). Бірақ вирус көрші жасушаларға тікелей байланыс арқылы таралады. Оның оңай енуі үшін TMV плазмодезмаларды кеңейтетін 30 кДа қозғалыс протеинін, P30-ды өндіреді. TMV РНК, P30 және көбейту протеиндерінің кешені түрінде жасушадан жасушаға көшеді. Сондай-ақ, ол өсімдік ішінде алыс қашықтыққа жылжу үшін флоэма арқылы да таралуы мүмкін. Сонымен қатар, TMV бір өсімдіктен екіншісіне тікелей байланыс арқылы жұғуы мүмкін. TMV-ның анықталған жұқтыру векторы болмаса да, вирус жұққан өсімдіктен сау өсімдікке адамдардың араласуы арқылы оңай жұғады.
TMV does not have a distinct overwintering structure. Rather, it will over winter in infected tobacco stalks and leaves in the soil, on the surface of contaminated seed (TMV can even survive in contaminated tobacco products for many years, so smokers can accidentally transmit it by touch, although not in the smoke itself). but instead spreads by direct contact to the neighboring cells. For its smooth entry, TMV produces a 30 kDa movement protein called P30 which enlarges the plasmodesmata. TMV most likely moves from cell to cell as a complex of the RNA, P30, and replicate proteins. It can also spread through phloem for longer distance movement within the plant. Moreover, TMV can be transmitted from one plant to another by direct contact. Although TMV does not have defined transmission vectors, the virus can be easily transmitted from the infected hosts to the healthy plants by human handling.
Көшіру
Механикалық егу арқылы жауынды организмге енгеннен кейін TMV вирустық [+] РНК тізбегін босату үшін қабығын шешеді. Қабық шешілу кезінде MetHel:Pol гені трансляцияланып, MetHel қақпақтау ферменті мен РНК полимеразасы түзіледі. Содан кейін вирус геномы, tRNAHIS-тің [+] РНК 3' ұшындағы бастауымен [ ] РНК аралық арқылы бірнеше мРНК-ны өндіру үшін көбейтіледі. Нәтижесінде пайда болған мРНК бірнеше белокты, оның ішінде қабық белогін және РНК-ға тәуелді РНК полимеразаны (RdRp), сондай-ақ қозғалыс белогін кодтайды. Осылайша TMV өзінің геномын көбейтуге қабілетті. TMV-нің қабық белогі мен РНК геномы синтезделгеннен кейін, олар жоғары ұйымдасқан процесс арқылы толық TMV вириондарына өздігінен жиналады. Протомерлер екі қабаттан тұратын дискілерге немесе спираль тәрізді орналасқан "шайбаларға" бірігеді. Шектеулі капсид таяқшаның соңына протомерлер қосылып өседі. Таяқшаның ұзындығы арта келе, РНК оның ортасындағы каналдан өтіп, өсуші ұшында иіліс жасайды. Осылайша РНК спираль түрінде спиральді капсидтің ішіне оңай сыяды.
Following entry into its host via mechanical inoculation, TMV uncoats itself to release its viral [+]RNA strand. As uncoating occurs, the MetHel:Pol gene is translated to make the capping enzyme MetHel and the RNA Polymerase. Then the viral genome will further replicate to produce multiple mRNAs via a [ ]RNA intermediate primed by the tRNAHIS at the [+]RNA 3' end. The resulting mRNAs encode several proteins, including the coat protein and an RNA dependent RNA polymerase (RdRp), as well as the movement protein. Thus TMV can replicate its own genome. After the coat protein and RNA genome of TMV have been synthesized, they spontaneously assemble into complete TMV virions in a highly organized process. The protomers come together to form disks or 'lockwashers' composed of two layers of protomers arranged in a helix. The helical capsid grows by the addition of protomers to the end of the rod. As the rod lengthens, the RNA passes through a channel in its center and forms a loop at the growing end. In this way the RNA can easily fit as a spiral into the interior of the helical capsid.
Хост және симптомдар
Басқа өсімдік патогендік вирустар сияқты, ТМВ-нің де иесінің спектрі өте кең және қандай өсімдік жұқтырғандығына байланысты әсері әртүрлі болады. Темекі мозаикасы вирусы Солтүстік Каролина штатындағы құрғатылған темекі өндірісінде екі процентке дейін шығысқа себеп болған. Ол тоғыз өсімдік тұқымдасының мүшелерін және кем дегенде 125 түрлі өсімдіктерді, оның ішінде темекі, помидор, бұрыш (барлығы Solanaceae тұқымдасынан), қияр, көптеген сәндік гүлдер және бұршақ, соның ішінде Phaseolus vulgaris және Vigna unguiculata түрлерін жұқтырады.
Like other plant pathogenic viruses, TMV has a very wide host range and has different effects depending on the host being infected. Tobacco mosaic virus has been known to cause a production loss for flue cured tobacco of up to two percent in North Carolina. It is known to infect members of nine plant families, and at least 125 individual species, including tobacco, tomato, pepper (all members of the Solanaceae), cucumbers, a number of ornamental flowers, and beans including Phaseolus vulgaris and Vigna unguiculata.
Қоршаған орта
ТМВ – ең тұрақты вирустардың бірі және оның тірі қалу диапазоны кең. Қоршаған ортаның температурасы шамамен 40 градус Цельсийден төмен болғанда, ТМВ өзінің тұрақты түрін сақтап тұра алады. Оған жұғу үшін тек қана қожайын қажет. Егер қажет болса, жылыжайлар мен ботаникалық бақтар ТМВ-нің таралуы үшін ең қолайлы жағдайларды қамтамасыз етеді, себебі олардағы мүмкін болатын қожайындардың саны көп және жыл бойы температура тұрақты болады. Сондай-ақ, ТМВ-ні шырыш ішінде in vitro жағдайында өсіру де пайдалы болуы мүмкін, өйткені ол 3000 күнге дейін тірі қала алады.
TMV is one of the most stable viruses and has a wide survival range. As long as the surrounding temperature remains below approximately 40 degrees Celsius, TMV can sustain its stable form. All it needs is a host to infect. If necessary, greenhouses and botanical gardens would provide the most favorable condition for TMV to spread out, due to the high population density of possible hosts and the constant temperature throughout the year. It also could be useful to culture TMV in vitro in sap because it can survive up to 3000 days.
Емдеу және басқару
ТМВ-ны бақылаудың бірнеше әдеттегі әдістерінің бірі – санитария, оның ішінде жұқтырған өсімдіктерді жою және әрбір отырғызудың арасында қолды жуу. Сонымен қатар, кемінде екі жыл бойы инфекцияланған топырақ пен тұқымдық орындарды алмастыру арқылы егіс айналымын қолдану қажет. Кез келген өсімдік ауруы сияқты, ТМВ-ға төзімді сорттарды іздеу де кеңес беруге болады. Бұдан бөлек, қоныс беру арқылы қорғау әдісін қолдануға болады, онда қоныс беруші өсімдіктің күшті ТМВ штаммымен жұқтыру арқылы әлсіз штамммен жұқтырылып, вакцинаның әсеріне ұқсас тежеуге қол жеткізіледі. Соңғы он жылда генетикалық инженерияны пайдаланып, қоныс беруші өсімдіктің геномына ТМВ қабықшасының ақуызын өндіруге мүмкіндік беру үшін жаңа әдістер әзірленді. Гипотеза бойынша, ТМВ геномы қоныс беруші жасушаға енгеннен кейін жылдам қайта қабықшаланады, осылайша ТМВ репликациясының басталуын болдырмайды. Кейіннен вирустың геномға енуінен қорғау механизмі гендік үнсіздік арқылы жүзеге асатыны анықталды. ТМВ миксомицет шырыштың Physarum polycephalum өнімімен тежеледі. Темекі және бұршақтар P. vulgaris және V. sinensis түрлерінде P. polycephalum экстрактымен өңделгенде ТМВ-дан in vitro зақымданулар байқалған жоқ. Г. Френкель Конрат темекі мозаика вирусына сірке қышқылының әсерін көрсету үшін зерттеу жүргізді. Зерттеу нәтижесінде, 67% сірке қышқылы вирустың ыдырауына әкелді. ТМВ-ның алдын алудың тағы бір мүмкін көзі – салицил қышқылын қолдану. Кембридж университетінің зерттеу тобы жүргізген зерттеулер өсімдіктерді салицил қышқылымен өңдеу темекі өсімдіктеріндегі ТМВ вирустық РНК-сының және вирустық қабықшасының мөлшерін азайтатынын көрсетті. Олардың зерттеулері салицил қышқылының репликация мен транскрипцияны, әсіресе RdRp кешенін бұзатынын көрсетті. Зерттеулер жүргізіліп, адамдарда темекі мозаика вирусына қарсы антиденелер бар екені анықталды.
One of the common control methods for TMV is sanitation, which includes removing infected plants and washing hands in between each planting. Crop rotation should also be employed to avoid infected soil/seed beds for at least two years. As for any plant disease, looking for resistant strains against TMV may also be advised. Furthermore, the cross protection method can be administered, where the stronger strain of TMV infection is inhibited by infecting the host plant with a mild strain of TMV, similar to the effect of a vaccine. In the past ten years, the application of genetic engineering on a host plant genome has been developed to allow the host plant to produce the TMV coat protein within their cells. It was hypothesized that the TMV genome will be re coated rapidly upon entering the host cell, thus it prevents the initiation of TMV replication. Later it was found that the mechanism that protects the host from viral genome insertion is through gene silencing. TMV is inhibited by a product of the myxomycete slime mold Physarum polycephalum. Both tobacco and the beans P. vulgaris and V. sinensis suffered almost no lesioning in vitro from TMV when treated with a P. polycephalum extract. A research has been conducted by H. Fraenkel Conrat to show the influence of acetic acid on the Tobacco Mosaic Virus. According to the research, 67% acetic acid resulted as degradation of the virus. Another possible source of prevention for TMV is the use of salicylic acid. A study completed by a research team at the University of Cambridge found that treating plants with salicylic acid reduced the amount of TMV viral RNAs and viral coat protein present in the tobacco plants. Their research showed that salicylic acid most likely was disrupting replication and transcription and more specifically, the RdRp complex. A research was conducted and revealed that humans have antibodies against Tobacco Mosaic Virus.
Ғылыми және экологиялық әсері
ТМВ туралы кең көлемдегі әдебиет және оның құрылымдық биологиядағы көптеген маңызды зерттеулерге (рентгендік дифракция және рентгендік кристаллография, вирустың құрастырылуы мен ыдырауы сияқты) таңдалу себебі, негізінен оны көп мөлшерде алу мүмкіндігі және оның жануарларға жұқпауы болып табылады. Бірнеше жүздеген жұқтырылған темекі өсімдіктерін жылыжайда өсіріп, содан кейін бірнеше қарапайым зертханалық процедураларды орындау арқылы ғалым бірнеше грамм вирусты өндіре алады. Шындығында, темекі мозаика вирусы соншалықты көбейеді, оның инклюзиялық денелерін тек жарық микроскопымен көруге болады.
The large amount of literature about TMV and its choice for many pioneering investigations in structural biology (including X ray diffraction and X ray crystallography), virus assembly and disassembly, and so on, are fundamentally due to the large quantities that can be obtained, plus the fact that it does not infect animals. After growing several hundred infected tobacco plants in a greenhouse, followed by a few simple laboratory procedures, a scientist can produce several grams of the virus. In fact, tobacco mosaic virus is so proliferate that the inclusion bodies can be seen with only a light microscope.
Қолданбалар
Өсімдік вирустары молекулалық биологтар өсімдік жасушаларына генетикалық материал жеткізу үшін жиі қолданатын құрал – вирустық векторларды жасау үшін пайдаланылуы мүмкін; олар сонымен қатар биоматериалдар мен нанотехнологиялық құрылғылардың көзі болып табылады. TMV-ға негізделген вирустық векторларға magnICON және TRBO өсімдік экспрессиясы технологиялары жатады. Цилиндрлі пішіні, жоғары қатынасы, өзін-өзі құрастыру қабілеті және металл жабындыларын (никель және кобальт) қабығына енгізу мүмкіндігіне байланысты TMV батарея электродына енгізуге өте ыңғайлы. TMV батарея электродына қосылуы реактивті бетінің ауданын бірнеше есеге арттырады, нәтижесінде батареяның сыйымдылығы жазық электродымен салыстырғанда алты есеге дейін жоғарылайды. TMV-ге негізделген вектор C. acutatum-ға сыртқы GFP-ны алты субкультураға дейін және инфекциядан кейін кем дегенде 2 ай бойы трансформация технологиясын жасау қажеттілігінсіз уақытша түрде экспрессиялауға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, TMV-ға негізделген рекомбинантты вектор арқылы VIGS пайдаланып, фитопатогенді саңырауқұлақ Colletotrichum acutatum-да РНК-ны экспрессиялауға қол жеткізілді, онда жасыл флуоресцентті ақуызды (GFP) кодтайтын геннің ORF-ы TMV жапсырма ақуызының (CP) субгеномдық мРНК промоторының көшірмесінен саңырауқұлақ жасушаларында транскрипцияланды, бұл тәсіл саңырауқұлақтарда шетелдік ақуыз экспрессиясын алуға болатынын көрсетті.
Plant viruses can be used to engineer viral vectors, tools commonly used by molecular biologists to deliver genetic material into plant cells; they are also sources of biomaterials and nanotechnology devices. Viral vectors based on TMV include those of the magnICON and TRBO plant expression technologies. Due to its cylindrical shape, high aspect ratio, self assembling nature, and ability to incorporate metal coatings (nickel and cobalt) into its shell, TMV is an ideal candidate to be incorporated into battery electrodes. Addition of TMV to a battery electrode increases the reactive surface area by an order of magnitude, resulting in an increase in the battery's capacity by up to six times compared to a planar electrode geometry. The TMV based vector also enabled C. acutatum to transiently express exogenous GFP up to six subcultures and for at least 2 mo after infection, without the need to develop transformation technology, RNAi can be expressed in the phytopathogenic fungus Colletotrichum acutatum by VIGS using a recombinant vector based on TMV in which the ORF of the gene encoding the green fluorescent protein (GFP) was transcribed in fungal cells from a duplicate of the TMV coat protein (CP) subgenomic mRNA promoter and demonstrated that the approach could be used to obtain foreign protein expression in fungi.