Caracterización funcional de las proteínas del virus de la necrosis del tabaco cepa A (TNVA) en la modulación de la respuesta hipersensible asociada a enfermedad en tabaco

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2023

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Resumen

Las pérdidas económicas en la agricultura debido al estrés biótico representan entre un 26,3 y un 40,6 % de las pérdidas anuales, dependiendo del cultivo. En el caso de las infecciones virales, no hay métodos efectivos de control o erradicación. Las estrategias agronómicas se centran en semillas libres de virus y plantas resistentes obtenidas mediante mejoramiento genético. Identificar cómo los virus vegetales evaden las defensas de las plantas es clave para desarrollar cultivos resistentes y estrategias de control. Los virus vegetales son patógenos intracelulares que dependen de la célula hospedadora tanto para su replicación como para su movimiento célula-célula. La planta hospedadora responde a la infección viral en primera instancia a través del silenciamiento del ARN viral y la inmunidad activada por receptores de membrana, que se activa luego del reconocimiento de patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs), conocida también como PTI. Una segunda línea de defensa, conocida como inmunidad activada por efectores (ETI), se asocia generalmente con una respuesta hipersensible (HR) de muerte celular programada (PCD) que contiene al patógeno en el sitio de infección. Recientemente, hemos demostrado que las lesiones necróticas en hojas de Nicotiana tabacum inoculadas con el virus de la necrosis del tabaco cepa A (TNVA) son el resultado de la inducción de una respuesta de defensa ineficiente a la cual llamamos respuesta hipersensible asociada a la enfermedad (HRe). Esta respuesta no inhibe el movimiento viral a tejidos distales no inoculados, causando síntomas sistémicos como clorosis y enanismo. En este proyecto se clonaron y expresaron de manera transitoria en plantas de tabaco, tres proteínas de TNVA: la proteína de la cápside viral (CP), una proteína con posible función asociada la replicación viral (ORF1), y una de sus proteína pequeñas asociada al movimiento del virus (ORF3); con el objetivo de evaluar si las mismas están involucradas en la inducción de lesiones necróticas y/o poseen actividad supresora del silenciamiento del ARN, como se ha demostrado previamente para proteínas de la cápside viral de la familia Tombusviridae. La expresión transitoria de cada una de estas proteínas, no generó lesiones necróticas en hojas de N. tabacum. Sin embargo, CP y ORF1 fueron capaces de suprimir la respuesta de silenciamiento del ARN. Esta actividad supresora podría explicar el movimiento de TNVA hacia tejidos distales y la aparición de síntomas sistémicos. En relación a estos síntomas, demostramos que la clorosis y el enanismo están asociados con un desbalance en el estado redox celular, ya que las plantas capaces de reducir la generación de ROS son menos susceptibles a TNVA en comparación con las plantas Wild-type (WT). Estudios próximos se centrarán en determinar si las lesiones necróticas son inducidas por dsARNs y en evaluar si TNVA es capaz de modular la expresión de proteínas asociadas a la homeostasis de ROS.

Descripción

Palabras clave

Alphanecrovirus, Plantas de tabaco, Respuesta hipersensible, Supresores virales, Respuesta de defensa, Microscopia confocal, Transformación transiente

Citación