El virus del lirio X ( LVX ) es un virus vegetal ssRNA(+) patógeno de la familia Alphaflexiviridae y el orden Tymovirales .
El virus LVX se describe en el cuarto informe del ICTV (1982). Se encuentra principalmente en los lirios, aunque hay más plantas susceptibles, y se cree que el virus sólo se transmite mecánicamente. No se conocen vectores; sin embargo, la aplicación de insecticidas redujo eficazmente la propagación del virus LVX, de lo que se puede deducir que la transmisión del virus está mediada por insectos. [1] Los síntomas de este virus son aún desconocidos, lo que dificulta la capacidad de examinar el alcance de la infección natural y su propagación.
El LVX es un virus sin envoltura con simetría helicoidal. Se cree que todos los potexvirus, incluido el LVX, tienen un poco menos de 9 subunidades proteicas por vuelta helicoidal. [3] Este patrón de formación de la nucleocápside hace que la nucleocápside sea un virus alargado, flexible y filamentoso como la mayoría de los virus de plantas. A diferencia de otros potexvirus (longitud media de 550 nm), el LVX tiene una longitud de 470 nm y un ancho de 13 nm. [4] El LVX se puede distinguir del carlavirus asintomático del lirio (LSV) mediante pruebas serológicas, como las pruebas de marcaje inmuno-gold. [5]
El genoma de LVX consta de una secuencia de ARN (+) monocatenario de 5,9 a 7 kilobases de tamaño. El genoma contiene solo tres marcos de lectura abiertos (ORF), que codifican cinco proteínas (RdRp, TGBp1, TGBp2, TGBp3, CP). [6] El extremo 5' está tapado y el extremo 3' está poliadenilado.
Estas proteínas son de 24 kilodaltons (kDa), 12 kDa y 22 kDa, siendo la tercera la proteína de la cubierta, mientras que también codifica para la ARN polimerasa dependiente de ARN (RdRp). [7] El codón de parada del ORF de 24 kDa y el codón de inicio del ORF de 12 kDa se superponen entre sí. Si bien muchos genomas de potexvirus contienen un ORF pequeño que está inmediatamente en el extremo 5' de este ORF de la proteína de la cubierta, esto no se encuentra en el genoma de LVX. Esta diferencia es sorprendente ya que este ORF se ha identificado en al menos otros seis genomas de potexvirus. Sin embargo, al observar las proteínas codificadas por LVX y otros potexvirus, hubo similitudes significativas entre las secuencias de aminoácidos. En el extremo 5' de LVX, hay un ORF truncado, que codifica un polipéptido que contiene un motivo GDD. Este motivo también se encuentra en el extremo C-terminal de las proteínas codificadas por otros potexvirus. El análisis de la proteína de 24 kDa de LVX revela que contiene un motivo de unión a trifosfato de nucleósido (GXXGXGKS/T). Este motivo también se encuentra en la proteína de 25 kDa del virus asintomático del lirio, así como en las proteínas de 25-26 kDa de otros potexvirus, como el virus X de la patata y el virus S de la patata.
LVX también contiene una supuesta secuencia promotora subgenómica del potexvirus (GGTTAAGTT---GAA) aguas arriba (5') de la proteína de 24 kDa. Esta secuencia también se encuentra aguas arriba de los codones de iniciación de las proteínas de la cubierta en virus similares, más notablemente el virus asintomático del lirio. Los investigadores observaron las hojas de lirio infectadas con LVX y encontraron la presencia de ARN subgenómicos. Estos ARN tenían alrededor de 2000 y 850 nucleótidos de longitud, que coincidían con los presuntos promotores subgenómicos. A partir de esto, se determinó que probablemente funcionan como mensajeros para las proteínas de 24 kDa y 22 kDa (proteína de la cubierta). En la secuencia LVX, hay una región entre el ORF de 12 kDa y el ORF de 22 kDa (proteína de la cubierta) que no se traduce. En otras secuencias de potexvirus, esta región contiene ORF de 7 kDa y 11 kDa respectivos; Sin embargo, en esta región de la secuencia de LVX, hay un marco de lectura ininterrumpido. Este marco de lectura comienza en la posición de nucleótido 1236 y termina en la posición 1646. Si se tradujera esta región, la proteína codificada sería similar a las proteínas de 7 kDa y 11 kDa mencionadas anteriormente, y terminaría 18 nucleótidos dentro del ORF de la proteína de la cubierta de LVX. La traducción de este ORF de LVX no se realiza porque al genoma le falta un codón de iniciación.
Triple Gene Block 1 (TGBp1) es una proteína multifuncional. Actúa para promover la traducción de ARN virales al actuar como una helicasa de ARN , separando el ARN bicatenario para las funciones de RdRp. Además, puede actuar como un supresor de la interferencia de ARN , que es una defensa inmunológica contra la acumulación de ARN virales. [8] TGBp1 transporta el genoma viral a las células vegetales adyacentes directamente a través de plasmodesmos , lo que permite una propagación eficiente al eludir la barrera de la pared celular del huésped. [9] TGBp1 también aumenta los límites de exclusión de tamaño plasmodesmal, lo que permite que el genoma viral pase más fácilmente de una célula a otra. Finalmente, suprime el silenciamiento de ARN, evitando que el huésped deshabilite el genoma de ARN.
TGBp2 y TGBp3 son proteínas de unión a la membrana que participan en la unión y la entrada. TGBp3 se expresa a través de un escaneo con fugas del ARNm subgenómico de TGBp2. El ORF de TGBp2 tiene un codón de iniciación débil que a veces el ribosoma omite en la iniciación de la traducción. En este caso, la subunidad ribosómica 40S continúa escaneando hasta que encuentra el codón de iniciación de TGBp3 y comienza la traducción.
CP es la proteína de cubierta de LVX que forma complejos de ribonucleoproteína junto con TGBp1 y el ARNm viral.
“La secuencia de nucleótidos de LVX parece ser única entre los potexvirus, ya que aparentemente carece del pequeño marco de lectura abierto , 5' al cistrón de la proteína de la cubierta, común a todos los demás potexvirus”. [10] Además, la región TGBp3 del genoma carecía de un codón de inicio normal. [11] La región 5' no codificante comienza con GGAAAA, mientras que las de otros potexvirus secuenciados probablemente comienzan todas con GAAAA. [12] El análisis filogenético de la secuencia codificante de LVX reveló que LVX estaba más estrechamente relacionado con el virus de borde amarillo suave de la fresa . [13]
El virus LVX no tiene un vector conocido, pero lo más probable es que se propague y entre en la célula a través de la inoculación mecánica por insectos. La replicación del virus LVX, al igual que otros virus ssRNA(+), se produce en el citoplasma de las células. Una vez que el virus entra en la célula huésped, se desenvuelve y libera el ARN genómico viral en el citoplasma. El ARN monocistrónico viral se traduce entonces en la ARN polimerasa dependiente de ARN, codificada por el ORF proximal 5'. La replicación del virus LVX se produce en fábricas virales que están organizadas por la proteína TGBp1. [15] La TGBp1 trabaja para reorganizar la actina y las endomembranas del huésped y crea un conjunto de disposiciones helicoidales. Estas estructuras helicoidales están rodeadas por las endomembranas del huésped, que crean una región donde el virus puede replicarse de forma más eficiente. [16]
La replicación del virus ssRNA(+) genera un virus dsRNA(+), que luego se transcribe y replica para crear más ARNm LVX y genomas ssRNA(+), respectivamente. Los promotores subgenómicos del virus conducen a la traducción de los sgRNA, lo que da como resultado la formación de proteínas de cápside y de movimiento. Estas se utilizan para organizar la estructura del virión y los genomas virales. Luego, se pueden producir y ensamblar nuevas partículas virales. Con la ayuda de las proteínas de triple bloqueo genético de LVX, estas partículas completas pueden atravesar largas distancias entre plasmodesmos y espacios intercelulares más cortos para infectar otras células hospedadoras. [17]
LVX no tiene enfermedades asociadas conocidas.
No se conocen síntomas sobresalientes que surjan en el área de hospedaje natural de LVX, Lilium formosanum ; sin embargo, Yang (1997) encontró que los lirios infectados con LVX crecen más lentamente y tienden a ser más pequeños que los especímenes no infectados. La inoculación mecánica de otras especies de plantas susceptibles, como Tetragonia tetragonioides y Chenopodium murale , da como resultado lesiones locales cloróticas. [18]
Aunque no se observa en la naturaleza, las pruebas de laboratorio han demostrado que LVX puede infectar a varias otras plantas además de Lilium formosanum . [19] Otras especies que han demostrado ser susceptibles son: [20]
El virus LVX puede infectar todos los tejidos de la planta de lirio. Se han detectado viriones citopatológicamente en todas las partes de las plantas hospedantes y contienen aproximadamente un 5% de ácido nucleico y un 95% de proteína, sin contenido lipídico. [21] Se espera que el modo de transmisión sea la inoculación mecánica a través de insectos vectores, ya que la propagación del virus fue inhibida por insecticidas pero no por aerosoles de aceite mineral. [22]