I viroidi sono piccole particelle di RNA che infettano le piante. I viroidi sono notevoli per le loro dimensioni estremamente ridotte (solo poche centinaia di basi di acidi nucleici, la più piccola con solo 220) rispetto ai virus più grandi, che contengono almeno 2,000 basi. I viroidi sono stati scoperti e hanno dato il loro nome da Theodor Diener, un patologo delle piante presso l’Agricultural Research Service nel Maryland, nel 1971. I viroidi sono un agente subvirale circa 80 volte più piccolo dei virus tipici. La loro scoperta è stata considerata un importante passo avanti nella biologia del XX secolo.
A differenza dei virus, i viroidi mancano di un rivestimento proteico e non codificano nemmeno alcun prodotto proteico nella loro struttura. I virus tradizionali dirottano il macchinario genetico centrale della cellula e lo inducono a pompare copie del virus. I viroidi invece prendono il controllo dell’RNA polimerasi II, un enzima che sintetizza l’RNA messaggero all’interno della cellula e lo utilizza per produrre copie di se stesso. Prima della scoperta dei viroidi, si pensava che gli agenti privi di proteine non avrebbero mai potuto infettare alcun essere vivente. La loro scoperta ha dimostrato che questo era sbagliato.
La maggior parte dei virus deve indossare un rivestimento proteico per proteggersi dall’essere digeriti dai potenti enzimi che si trovano all’interno delle cellule di altri organismi. I viroidi evitano questi enzimi mascherandosi da componenti delle cellule dell’organismo ospite.
I viroidi sono stati scoperti nel processo di indagine su una malattia della patata chiamata malattia del fuso della patata. Ciò ha fatto sì che i tuberi uscissero tutti esili e contorti. Era in gran parte innocuo, ma faceva sembrare cattive le patate. Poiché il suo effetto era solo cosmetico, ci è voluto del tempo prima che i ricercatori studiassero da vicino la malattia. Hanno trovato difficile isolare un agente responsabile della malattia. Dopo sei anni di meticoloso lavoro, i minuscoli viroidi sono stati scoperti, capovolgendo il dogma accettato sulle dimensioni dei patogeni.
I primi viroidi sono stati infatti isolati dalle piante di pomodoro, che impiegano solo due settimane per infettarsi, mentre le patate che impiegano due anni. Dopo che la centrifugazione ad alta velocità, il metodo tradizionale di estrazione dei virus, non è riuscita a isolare quantità apprezzabili di virus, gli scienziati si sono rivolti ad altri metodi. Hanno combinato campioni di materia vegetale infetta con enzimi che dissolvono selettivamente RNA, DNA e proteine. Dopo l’esposizione al DNA e agli enzimi che dissolvono le proteine, la miscela era ancora in grado di infettare le piante. Solo dopo aver usato un enzima che dissolve l’RNA il suo potere virulento si è fermato.
A differenza dei virus normali che affliggono gli organismi inserendosi nei cromosomi e modificando le proteine che vengono prodotte, il viroide attacca gli organismi semplicemente inibendo selettivamente l’espressione di alcuni geni, simile all’interferenza dell’RNA, una tecnica medica all’avanguardia. Dopo un paio di settimane o un paio d’anni, a seconda della specie, le piante crescono stentate.
La scoperta dei viroidi è un’indicazione che la saggezza consolidata nella scienza dovrebbe essere messa in discussione quando appropriato. Iniziando come una minaccia, i viroidi sono ora oggetto di indagine per applicazioni agricole, come il rimpicciolimento degli alberi di agrumi.