Infektionskrankheiten befallen alle Arten komplexer Lebewesen, sogar Pflanzen. Eines davon ist das Papaya-Ringspot-Virus (PRSV), das Papayabäume und Mitglieder der Familie der Kürbisgewächse infiziert. Es verzögert ihr Wachstum und führt dazu, dass die Früchte dunkle Ringe entwickeln und unverkäuflich werden. Das Papaya-Ringfleckenvirus bewegt sich von Pflanze zu Pflanze, die von winzigen Fliegen, den Blattläusen, getragen wird.
Viren unterscheiden sich unter anderem in ihrer Form, Art des genetischen Materials und ob sie eine äußere Membran haben oder nicht. Papaya-Ringspot-Virus verwendet Ribonukleinsäure (RNA) als genetisches Material, das in einem Einzelstrang vorliegt. Um diese RNA befindet sich eine stäbchenförmige Kapsel ohne äußere Membran.
Es gibt zwei Haupttypen des Papaya-Ringfleckvirus, von denen einer nur Kürbispflanzen und nicht Papaya angreift, das Papaya-Ringfleckvirus-W (PRSV-W.) genannt wird. Die Version, die sowohl die Papaya- als auch die Kürbisfamilie befällt, ist PRSV-P . Zur Familie der Kürbisse gehören Gemüse und Früchte wie Gurke, Melone und Kürbis.
Blattläuse, kleine Fliegen, tragen PRSV von einer Pflanze zur anderen. Das Virus lebt und wächst nicht in der Blattlaus, sondern hält sich vorübergehend in der Fliege auf, nachdem sie das Virus während der Fütterung von einer Pflanze aufgenommen hat. Wenn sich die Fliege dann von einer anderen Pflanze ernährt, was dazu führt, dass die Außenhaut der Pflanze aufgebrochen und die Nahrung im Inneren gefressen wird, kann sie das Virus in die neue Pflanze einbringen. Eine typische Verbreitungsart für eine Papaya-Farm besteht darin, dass die Infektion von den ursprünglich infizierten Pflanzen nach außen wandert, bis die gesamte Ernte betroffen ist.
Mit PRSV infizierte Pflanzen wachsen langsamer als gesunde Pflanzen und produzieren weniger Früchte. Die Früchte, die wachsen, zeigen Anzeichen von Anomalie wie dunkle Ringe auf der Oberfläche der Frucht und entwickeln sich in seltsamen Formen. Blätter entwickeln auch ein mosaikartiges Aussehen, und tatsächlich ist das Papaya-Ringfleckenvirus für Infektionen wie Papaya-Mosaik und Wassermelonen-Mosaik verantwortlich.
Da Kürbisgewächse und Papayabäume wertvolle Nutzpflanzen sind, ist die Fähigkeit, einen Betrieb gegen eine Infektion wie PRSV zu verteidigen, die die Ernte dezimieren könnte, ein Bereich, an dem Wissenschaftler interessiert sind. Die Natur bietet manchmal Optionen für Wissenschaftler, die sie bei der Entwicklung neuer Versionen von Nutzpflanzen und PRSV-Zuchtprogramme haben zu Papayastämmen geführt, die nach der Infektion nur geringfügige Probleme zeigen. Da diese Stämme nicht so rentabel sind wie andere Stämme, kommen auch Gentechnik oder eine Form der Impfung in Frage.
Gentechnisch hergestellte Papaya, die gegen das Virus resistent ist, erhält ihre Fähigkeit, richtig zu wachsen, von einem Gen, das tatsächlich Teil des Virus ist. Dieses Gen ist ein Protein, das einen Teil der Virushülle ausmacht, und wenn eine Pflanze dieses Gen in ihren eigenen Zellen enthält, ist sie immun gegen die Auswirkungen des Virus. Eine andere Möglichkeit für Papayazüchter besteht darin, die Pflanzen mit einem PRSV-Stamm zu impfen, der nur einen geringen Einfluss auf das Wohlbefinden der Pflanze hat und vor schwerwiegenderen Schäden durch andere Virusstämme schützt.