stringtranslate.com

Geminiviridae

Geminiviridae es una familia de virus vegetales que codifican su información genética en un genoma circular de ADN monocatenario (ss). Hay 520 especies en esta familia, asignadas a 14 géneros. [1] [2] [3] Las enfermedades asociadas con esta familia incluyen: mosaico amarillo brillante, mosaico amarillo, moteado amarillo, curvatura de las hojas, retraso del crecimiento, rayas y rendimientos reducidos. [2] [4] Tienen genomas de ADN circular monocatenarioque codifican genes que divergen en ambas direcciones desde el origen de replicación de una cadena de virión (es decir, los genomas de geminivirus son ambisentido ). Según la clasificación de Baltimore se consideran virus de clase II. Es la familia más grande conocida de virus de ADN monocatenario.

La transmisión de mastrevirus y curtovirus se realiza a través de varias especies de saltahojas (p. ej., el virus del rayado del maíz y otros virus del rayado africano son transmitidos por Cicadulina mbila ), la única especie de topocuvirus conocida, el virus pseudo-curly top del tomate , es transmitido por el saltamontes Micrutalis malleifera , y los begomovirus son Transmitido por la especie de mosca blanca , Bemisia tabaci .

Estos virus son responsables de una cantidad significativa de daños a los cultivos en todo el mundo. Las epidemias de enfermedades por geminivirus han surgido debido a una serie de factores, incluida la recombinación de diferentes geminivirus que coinfectan una planta, lo que permite que se desarrollen virus nuevos y posiblemente virulentos. Otros factores que contribuyen incluyen el transporte de material vegetal infectado a nuevos lugares, la expansión de la agricultura a nuevas áreas de cultivo y la expansión y migración de vectores que pueden propagar el virus de una planta a otra. [5]

Virología

El genoma del ssDNA puede ser un solo componente de entre 2500 y 3100 nucleótidos o, en el caso de algunos begomovirus , dos componentes de tamaño similar, cada uno de entre 2600 y 2800 nucleótidos. Tienen cápsides geminadas alargadas con dos icosaedros T = 1 incompletos unidos en el vértice faltante. Las cápsides varían en tamaño entre 18 y 20 nm de diámetro y una longitud de aproximadamente 30 nm. Los begomovirus con genomas de dos componentes (es decir, bipartitos) tienen estos componentes separados en dos partículas diferentes, las cuales generalmente deben transmitirse juntas para iniciar una nueva infección dentro de una célula huésped adecuada .

Taxonomía

Se reconocen los siguientes géneros: [3]

Se han propuesto varios géneros adicionales: Baminivirus, Nimivirus y Niminivirus. [8]

Replicación

Dibujo de geminivirus

Los genomas de los geminivirus codifican sólo unas pocas proteínas; por lo tanto, dependen de factores de la célula huésped para su replicación: estos incluyen factores como la ADN polimerasa (y probablemente las polimerasas reparadoras) para amplificar sus genomas, así como factores de transcripción. Los geminivirus se replican mediante un mecanismo de círculo rodante como los bacteriófagos como el M13 y muchos plásmidos. La replicación ocurre dentro del núcleo de una célula vegetal infectada. Primero, el ADN circular monocatenario se convierte en un intermedio circular bicatenario. Este paso implica el uso de enzimas reparadoras del ADN celular para producir una cadena complementaria de sentido negativo, utilizando la cadena de ADN genómico viral o de sentido positivo como plantilla. El siguiente paso es la fase del círculo rodante, donde la proteína Rep viral escinde la cadena viral en un sitio específico situado dentro del origen de replicación para iniciar la replicación. [9] Este proceso en un núcleo eucariota puede dar lugar a formas concateméricas bicatenarias de genomas intermedios replicativos, aunque se pueden aislar círculos unitarios bicatenarios de plantas y células infectadas. Las nuevas formas de ADN monocatenario del genoma del virus (sentido positivo) probablemente se forman mediante la interacción de la proteína de cubierta con intermediarios de ADN en replicación, ya que los genomas que carecen de un gen CP no forman ADN ss. El ssDNA se empaqueta en partículas germinadas en el núcleo. No está claro si estas partículas pueden luego abandonar el núcleo y transmitirse a las células circundantes como viriones, o si el ADN monocatenario asociado con una proteína de cubierta y una proteína de movimiento es la forma del genoma que se transporta de una célula a otra a través de los plasmodesmos . [10]

Estos virus tienden a introducirse en células vegetales diferenciadas e infectarlas inicialmente, a través de las piezas bucales perforantes del insecto vector; sin embargo, estas células generalmente carecen de las enzimas del huésped necesarias para la replicación del ADN, lo que dificulta la replicación del virus. Para superar este bloqueo, los geminivirus pueden inducir a las células vegetales a volver a entrar en el ciclo celular desde un estado de reposo para que pueda ocurrir la replicación viral. [11]

Proteína Rep de virus

La única proteína codificada en el genoma viral que es esencial para la replicación del ADN geminiviral es la proteína de replicación geminiviral Rep. [12] Rep inicia la replicación en círculo rodante del ADN viral e interactúa con otras proteínas del huésped que son componentes de la maquinaria de replicación.

Hospedero RAD54 y ADN polimerasas.

La proteína huésped RAD54 modula la replicación del ADN geminiviral. [13] La proteína RAD54 actúa en la recombinación y reparación del ADN y parece ser necesaria para la replicación en círculo rodante del ADN viral. Además, la replicación del ADN del geminivirus está mediada por las ADN polimerasas alfa y delta de la planta huésped . [14]

Evolución

Estos virus pueden haber evolucionado a partir de un plásmido de fitoplasma . [16] Los geminivirus son capaces de realizar una transferencia genética horizontal de información genética a la planta huésped. [17]

Referencias

  1. ^ Zerbini, FM; Briddon, RW; Idris, A; Martín, DP; Moriones, E; Navas-Castillo, J; Rivera-Bustamante, R; Roumagnac, P; Varsani, A; Consorcio Informe ICTV (febrero de 2017). "Perfil de taxonomía de virus ICTV: Geminiviridae". La Revista de Virología General . 98 (2): 131-133. doi :10.1099/jgv.0.000738. PMC  5802298 . PMID  28284245.
  2. ^ ab "Geminiviridae". Informe ICTV Online (décimo) .
  3. ^ ab "Taxonomía de virus: versión 2020". Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV). Marzo 2021 . Consultado el 13 de mayo de 2021 .
  4. ^ "Zona viral". ExPASy . Consultado el 15 de junio de 2015 .
  5. ^ Gris y Banerjee; Banerjee, N (1999). "Mecanismos de transmisión por artrópodos de virus vegetales y animales". Microbiol Mol Biol Rev. 63 (1): 128-148. doi :10.1128/MMBR.63.1.128-148.1999. PMC 98959 . PMID  10066833. 
  6. ^ "Género: Capulavirus - Geminiviridae - Virus ssDNA - Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV)". Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) . Consultado el 18 de agosto de 2017 .[ enlace muerto ]
  7. ^ "Género: Grablovirus - Geminiviridae - Virus ssDNA - Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV)". Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV) . Archivado desde el original el 22 de octubre de 2020 . Consultado el 18 de agosto de 2017 .
  8. ^ Ng TF, Marine R, Wang C, Simmonds P, Kapusinszky B, Bodhidatta L, Oderinde BS, Wommack KE, Delwart E (2012) Gran variedad de virus de ARN y ADN nuevos y conocidos de diversos orígenes en aguas residuales no tratadas. J Virol
  9. ^ Chasan R (1995). "Geminivirus: un enfoque doble para la replicación" (PDF) . Célula vegetal . 7 (6): 659–661. doi :10.1105/tpc.7.6.659. PMC 1464598 . 
  10. ^ Gutiérrez C (2000). "REVISIÓN DE NUEVOS MIEMBROS DE EMBO: Replicación del ADN y ciclo celular en plantas: aprendiendo de los geminivirus". La Revista EMBO . 19 (5): 792–799. doi :10.1093/emboj/19.5.792. PMC 305619 . PMID  10698921. 
  11. ^ Laboratorio Hanley Bowdoin Archivado el 11 de febrero de 2007 en Wayback Machine.
  12. ^ Rizvi I, Choudhury NR, Tuteja N. Información sobre las características funcionales de la proteína iniciadora de la replicación del círculo rodante del geminivirus y su interacción con los factores del huésped que afectan la replicación del ADN viral. Arco Virol. Febrero de 2015; 160(2):375-87. doi: 10.1007/s00705-014-2297-7. Publicación electrónica del 2 de diciembre de 2014. PMID 25449306
  13. ^ Kaliappan K, Choudhury NR, Suyal G, Mukherjee SK. Un papel novedoso para RAD54: esta proteína huésped modula la replicación del ADN geminiviral. FASEB J. marzo de 2012;26(3):1142-60. doi: 10.1096/fj.11-188508. Publicación electrónica del 14 de diciembre de 2011. PMID 22171001
  14. ^ Wu M, Wei H, Tan H, Pan S, Liu Q, Bejarano ER, Lozano-Durán R. Las ADN polimerasas vegetales α y δ median la replicación de geminivirus. Comuna Nacional. 2021 13 de mayo;12(1):2780. doi: 10.1038/s41467-021-23013-2. PMID 33986276; PMCID: PMC8119979
  15. ^ "Mastrevirus ~ ViralZone".
  16. ^ Krupovic M, Ravantti JJ, Bamford DH (2009). "Geminivirus: la historia de un plásmido que se convierte en virus". BMC Evol Biol . 9 : 112. doi : 10.1186/1471-2148-9-112 . PMC 2702318 . PMID  19460138. 
  17. ^ Catoni, Marco; Noris, Emanuela; Vaira, Anna María; Jonesman, Thomas; Matić, Slavica; Soleimani, Reihaneh; Behjatnia, Seyed Ali Akbar; Viñales, Néstor; Paszkowski, Jerzy; Accotto, Gian Paolo (13 de diciembre de 2018). "Exportación de ADN cromosómico en plantas mediada por virus". Comunicaciones de la naturaleza . 9 (1): 5308. Código bibliográfico : 2018NatCo...9.5308C. doi :10.1038/s41467-018-07775-w. ISSN  2041-1723. PMC 6293997 . PMID  30546019. 

enlaces externos