El virus de la mancha anular italiana del clavel (CIRV) es un virus vegetal que afecta a las plantas de clavel ( Dianthus caryophyllus ). Estas flores son una opción popular para arreglos florales ornamentales. Este artículo brindará una descripción general del CIRV. Esto incluirá la historia del virus, información sobre la transmisión, los síntomas y las características, e investigación sobre cómo se relaciona con la fisiología de las plantas.
El CIRV pertenece a la familia Tombusviridae , conocida por sus viriones pequeños y esféricos y genomas de ARN monopartitos de sentido positivo . Dentro de esta familia, el CIRV pertenece al género Tombusvirus.
El CIRV codifica cinco marcos de lectura abiertos (ORF) que se transcriben dentro de las células huésped. El primero de ellos es una proteína de 36 kDa que participa en la localización de las mitocondrias para la replicación y se conoce como p36. El segundo ORF codifica una proteína de 95 kDa conocida como p95. Esta proteína es la ARN polimerasa dependiente de ARN . El tercer ORF codifica la proteína de la cubierta, que es una proteína de 41 kDa conocida como p41. Finalmente, los ORF cuatro y cinco están anidados y codifican dos proteínas, una de 22 kDa y la otra de 19 kDa (p22 y p19 respectivamente), que participan en el movimiento de célula a célula del virus y la presentación de la enfermedad. [2]
El virus entra en la célula para causar la infección y completa el ciclo de vida en el citoplasma. Primero, el virus experimenta la pérdida de la envoltura en el citoplasma y comienza la transcripción de los genes tempranos. A continuación, se forman fábricas virales citoplasmáticas para replicar el ARNm viral. Debido a que este es un virus de ARN de sentido positivo, el ARN genómico puede ser traducido directamente como ARNm por los ribosomas del huésped. Una vez que se crean las proteínas, las partículas virales se ensamblarán en el citoplasma de la célula huésped. El virus codifica una ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp) para replicar el ARN.
El CIRV se propaga principalmente por medios mecánicos, como la manipulación humana y el uso de herramientas y equipos contaminados. Cuando se manipula o poda una planta infectada, el virus puede transferirse a plantas sanas, lo que da lugar a nuevas infecciones. Este modo de transmisión pone de relieve la importancia de mantener buenas prácticas de saneamiento en viveros e invernaderos.
Además de la transmisión mecánica, los pulgones también pueden transmitir el CIRV de forma no persistente. Los pulgones pueden adquirir el virus de plantas infectadas y transmitirlo a plantas sanas, aunque su capacidad de transmisión es temporal. Aunque es menos común, la transmisión mediada por pulgones puede contribuir a la diseminación del virus. [3] Se ha descubierto que el virus es resistente a una variedad de métodos de tratamiento, incluidos los cambios de temperatura y la radiación ultravioleta. [4]
La infección por CIRV en los claveles produce síntomas que afectan significativamente a las plantas. Comprender estos síntomas es esencial para diagnosticar y controlar la enfermedad de manera eficaz.
Durante la infección, este virus puede provocar cambios estructurales en las mitocondrias de las células huésped que infecta. Este cambio suele estar representado por la formación de vesículas internas que se forman a partir de la membrana externa de las mitocondrias. Estas vesículas sirven como centros de replicación para producir más ARN viral. Este proceso depende en gran medida de una proteína conocida como p36, que está involucrada en la localización de la membrana externa de las mitocondrias para la formación de estas vesículas de replicación. [5]
Esta replicación también depende del uso del complejo de clasificación endosómica del huésped necesario para el transporte ( ESCRT ). Este complejo lo utilizan a menudo los virus que necesitan una envoltura durante la infección, como el VIH . Se ha caracterizado que otros miembros de la familia Tombusviridae utilizan este complejo, pero investigaciones recientes han sugerido que CIRV también utiliza este sistema en su localización en la membrana mitocondrial para la replicación. Esto se hace a través de interacciones proteína-proteína y se distingue de otros virus de la familia por estos mecanismos exactos. [6]
El CIRV no sólo se ha aislado en claveles. Informes de Corea indican que se aisló ARN viral mediante secuenciación de nueva generación (NGS) en Chrysanthemum zawadskii var. latilobum (CZ), también conocida como “Gujeolcho”. Esta planta sirve como remedio herbal y planta ornamental. Después de presentar síntomas de enfermedad similares a los del CIRV, los investigadores secuenciaron estas plantas y lograron aislar ARN que probaba la causa. Este fue el primer aislamiento conocido de CIRV en estas plantas y esta investigación sugiere que podrían servir como reservorio para el virus en esta región. [7]
El virus también ha sido aislado de manzanas, peras y cerezas ácidas en la República Democrática Alemana . [8]
El estudio del virus de la mancha anular italiana del clavel (CIRV) ha dado lugar a importantes avances científicos. Esto ha contribuido a nuestra comprensión de la virología de las plantas, las interacciones entre vectores y virus y el desarrollo de estrategias de control. Esta sección explora áreas críticas de investigación y su impacto.
Uno de los avances más importantes derivados de la investigación sobre el CIRV es el desarrollo de técnicas de diagnóstico molecular. Estas técnicas permiten la detección rápida y precisa del CIRV en plantas de clavel. El diagnóstico molecular es esencial para la detección temprana cuando los síntomas no son fácilmente visibles.
La mejora y modificación genética de variedades de clavel para lograr resistencia al CIRV han sido logros importantes en la investigación sobre el CIRV. El desarrollo de variedades resistentes ha sido fundamental para mitigar el impacto del virus en los cultivos de clavel.
Las investigaciones sobre la epidemiología del CIRV han proporcionado información valiosa sobre cómo se propaga el virus en las poblaciones de plantas. Comprender la dinámica de la transmisión del CIRV ha sido fundamental para desarrollar medidas de control eficaces.
Las investigaciones sobre la biología y el comportamiento de los pulgones, particularmente en el contexto de la transmisión del CIRV, han mejorado nuestro conocimiento de las interacciones vector-huésped.
En conclusión, la investigación sobre el CIRV ha permitido realizar avances en el diagnóstico molecular, el desarrollo de variedades de claveles resistentes, la comprensión de la dinámica de transmisión del virus y conocimientos sobre la biología de los vectores. Estos avances no solo han beneficiado a la industria de las flores ornamentales, sino que también han contribuido a ampliar los conocimientos en los campos de la virología y la patología de las plantas. El CIRV sirve como un sistema modelo valioso para estudiar la biología y la ecología de los virus de las plantas, lo que en última instancia sirve de base para las estrategias de gestión de enfermedades en diversos cultivos.
El virus de la mancha anular italiana del clavel (CIRV) ocupa un lugar especial en la patología y la virología de las plantas, ya que sirve como sistema modelo para estudiar diversos aspectos de los virus de las plantas y contribuye a nuestra comprensión más amplia de estos campos.
El CIRV es un modelo excelente para estudiar las complejas interacciones entre los virus de las plantas y sus vectores, en particular los pulgones. La relación virus-vector es crucial en la epidemiología del CIRV y otros virus de las plantas. Comprender cómo los pulgones adquieren y transmiten el CIRV tiene implicaciones más amplias para las enfermedades transmitidas por vectores en la agricultura.
Los investigadores han adquirido conocimientos sobre cómo los virus de las plantas manipulan a sus insectos vectores al investigar los comportamientos y mecanismos subyacentes a la transmisión mediada por vectores. Estas interacciones se extienden más allá del CIRV a otros virus que dependen de los insectos para su transmisión. Este conocimiento ha allanado el camino para desarrollar nuevas estrategias de control de vectores para interrumpir la propagación de enfermedades virales en los cultivos.
Como virus ARN , el CIRV ha contribuido a nuestra comprensión de la biología de dichos virus. Los virus ARN son un grupo diverso conocido por sus rápidas tasas de replicación y genomas propensos a las mutaciones. El genoma basado en ARN del CIRV ha sido un modelo valioso para estudiar procesos clave en la biología de los virus ARN.
Las investigaciones sobre el CIRV han profundizado en los mecanismos de replicación del ARN, la expresión de genes virales y el papel del ARN viral en la manipulación de la planta huésped. Estos estudios han proporcionado información sobre los procesos fundamentales que subyacen a las infecciones por virus ARN, arrojando luz sobre la biología general de este grupo de virus.
Las investigaciones del CIRV han proporcionado información valiosa sobre cómo interactúan los virus de las plantas con sus plantas hospedantes. Comprender cómo los virus manipulan las plantas hospedantes para facilitar su infección y propagación es un aspecto central de las interacciones entre plantas y patógenos.
Los cambios moleculares y fisiológicos inducidos por el CIRV en las plantas de clavel han proporcionado información sobre los mecanismos de los síntomas inducidos por el virus, como las lesiones en forma de anillo y el moteado. Estos estudios tienen aplicaciones más amplias para comprender cómo interactúan los patógenos con sus huéspedes, incluida la manipulación de los procesos celulares y los mecanismos de defensa.
Las estrategias desarrolladas para controlar el CIRV han servido como modelos para abordar desafíos similares a los que plantean otros virus de plantas en diversos cultivos. El conocimiento adquirido a partir de la investigación sobre el CIRV ha servido de base para las prácticas de control de enfermedades en la agricultura y la horticultura.
El uso de variedades resistentes, desarrolladas a través de la investigación del CIRV, se ha adoptado para combatir otras enfermedades virales en numerosos cultivos. Los programas de mejoramiento y las técnicas de modificación genética inspiradas en los estudios del CIRV han llevado al desarrollo de plantas con mayor resistencia a varios patógenos.
En resumen, la importancia del CIRV en la patología vegetal y la virología se extiende más allá de su impacto en los claveles. Es un modelo valioso para estudiar las interacciones vector-virus, la biología de los virus ARN, las interacciones entre el hospedador y la planta y las estrategias de manejo de enfermedades. La investigación sobre el CIRV ha contribuido a una comprensión más amplia de los virus vegetales, beneficiando a las industrias agrícolas y hortícolas y avanzando en nuestro conocimiento de los procesos fundamentales que subyacen a las interacciones planta-patógeno. [10]