Zgradba in mehanizem delovanja patogenih filamentoznih rastlinskih virusov ter sintezna biologija virusom podobnih delcev
Na svetovni ravni rastlinski škodljivci in patogeni povzročijo 40 % izgube pridelka letno. Med rastlinskimi patogeni so virusi odgovorni za skoraj polovico rastlinskih endemičnih infekcij. Potyvirusi (rod Potyvirus, družina Potyviridae) predstavljajo največjo skupino znanih rastlinskih RNA virusov. Tipska vrsta, krompirjev virus Y (PVY), je gospodarsko najpomembnejši virus krompirja in drugih razhudnikov po vsem svetu. Potyvirusni virioni so fleksibilni filamentozni delci z 10 kb dolgim genomom, ki ga predstavlja enoverižna RNA. Kot je značilno za RNA viruse, omejitev velikosti genoma povzroči ekononomično porazdelitev funkcij znotraj majhnega števila večopravilnih proteinov z večdomensko strukturo in intrinzično neurejenimi regijami, kar omogoča promiskuitetnost vezave in funkcionalno raznolikost.
Leta 2019 smo določili tridimenzionalno zgradbo PVY in njegovih virusom podobnih delcev (VLP) pri visoki ločljivosti (Kežar in sod., 2019). Ti dve strukturi sta tudi prvi na slovenskih tleh, kjer smo kot metodo za določitev zgradb uporabili krio-presevno elektronsko mikroskopijo. Zgradbe virusa PVY in njegovih VLP predstavljajo korak bližje k razumevanju mehanizma sestavljanja virusnih delcev in tudi različnih korakov virusne okužbe rastlin. Pomagata nam tudi pri naših nadaljnjih raziskavah molekulskih interakcij pri visoki ločljivosti med virusnimi proteini in molekulami iz rastlin ali uši, preko katerih se virus prenaša.
Raziskujemo tudi potencial potivirusnih VLP kot molekulskih platform na nanometrski skali za različne namene uporabe, npr. v medicini, za dostavo zdravil, razvoj cepiv ali pa hibridnih materialov, kjer uporabljamo različne pristope sintezne biologije.
