Entre el 2-5 de septiembre 2024, el CRAG, socio de VIRTIGATION, participó en el XVII Congreso Nacional de Virología en Santiago de Compostela.
El Congreso Nacional de Virología
El Congreso Nacional de Virología es una conferencia clave en España para abarcar los diferentes campos en los que esa disciplina está representada. Está organizado por la Sociedad Española de Virología (SEV). La decimoséptima edición tuvo lugar en Santiago de Compostela. Los jóvenes investigadores de la SEV fueron los protagonistas principales del Congreso Nacional de Virología.
Presentación de resultados del proyecto VIRTIGATION
Allí se presentan los resultados de una investigación en marcha del CRAG, llevada a cabo conjuntamente con Instituto de Hortofruticultura Subtropical y Mediterránea “La Mayora” (CSIC) y de la Universidad de Wageningen (WUR), también ambos socios del proyecto. En su participación al Congreso, Juan José López-Moya, investigador principal del CRAG en VIRTIGATION, habló de cambios en la expresión génica en la mosca blanca Bemisia tabaci, vector de transmisión del virus del rizado amarillo de la hoja del tomate (TYLCV), que son inducidos por pequeños ARN derivados del virus y presentes en las plantas de tomate infectadas donde la mosca se alimenta.
Muchos virus de plantas se propagan en la naturaleza a través de la transmisión por insectos fitófagos que actúan como vectores. La interacción entre los virus y sus insectos vectores es muy específica, y puede implicar modificaciones de la conducta del vector que tengan como resultado mejorar la transmisión. A pesar de que existen evidencias que apuntan en esa dirección, los mecanismos moleculares subyacentes se desconocen en gran medida.
Papel de sRNAs en la interacción con la mosca blanca
La hipótesis planteada es que los pequeños ARN (sRNAs – Siglas en inglés de small RNAs) presentes en las plantas infectadas con virus podrían desempeñar un papel en la interacción con insectos vectores cuando se adquieren durante la alimentación. Por ejemplo, se puede afectar la expresión de determinados genes del insecto, mediante el fenómeno conocido como silenciamiento génico y que se produce cuando hay coincidencia en la secuencia de los sRNAs y la de los genes considerados diana. Para explorar esta hipótesis, se eligió trabajar con el begomovirus TYLCV infectando plantas de tomate susceptibles, y con moscas blancas de la especie Bemisia tabaci (MED), vectores de TYLCV.
La infección con TYLCV causa la acumulación de sRNAs específicos del virus, denominados viRNA, que se pueden identificar empleando una biblioteca de sRNAs extraídos de plantas de tomate infectadas dos semanas antes con TYLCV. Esta biblioteca se usó para buscar coincidencias en el genoma de la mosca blanca, encontrándose varios viRNAs que se acumulaban moderadamente en las plantas infectadas y que coincidían con ciertos genes del insecto.
Menor expresión de genes en mosca blanca virulífera
La lista de los posibles genes diana incluyó algunos candidatos presumiblemente implicados en vías metabólicas de desintoxicación de neonicotinoides. El análisis cuantitativo mediante RT-qPCR confirmó que en efecto había menor expresión de estos genes en moscas blancas virulíferas para TYLCV frente a la expresión en moscas no virulíferas. Una bajada similar se pudo reproducir tras alimentar moscas con dietas artificiales suplementadas con pequeños ARNs sintéticos que reproducían las secuencias de viRNAs. Además, mediante el uso de dietas artificiales suplementadas con la sustancia tóxica nicotina, se observó una tasa de supervivencia significativamente menor en las moscas blancas virulíferas.
Conclusión
En resumen, los resultados sugieren que la condición virulífera de las moscas blancas podría ser causa de su reducida capacidad de desintoxicación de nicotina. Como consecuencia, eso puede provocar un comportamiento que podría favorecer la dispersión del virus al favorecer su tendencia a migrar desde las plantas infectadas después de la adquisición del virus. Estos resultados sugieren la existencia de una posible comunicación mediada por sRNAs entre plantas e insectos, seres vivos pertenecientes a dos reinos diferentes, con efectos en la interacción entre TYLCV, las plantas de tomate y la mosca blanca, y que podría dar lugar a un comportamiento propicio para la transmisión vectorial, revelando un nivel inesperado de complejidad en las interacciones planta-virus-vector.
Científicos involucrados
Ontiveros, I.1,2, Fernández-Pozo, N.2, Matsumura, E.3 López-Moya, J.J. 1& Díaz-Pendón, J.A.2
- Centre for Research in Agricultural Genomics CSIC-IRTA-UAB-UB (CRAG), Cerdanyola del Vallès, Barcelona, Spain.
- Institute for Mediterranean and Subtropical Horticulture La Mayora (CSIC), Algarrobo-Costa, Málaga, Spain.
- Wageningen University and Research Department of Plant Sciences (WUR) – Laboratory of Virology, Wageningen, The Netherlands
- Lee también sobre una investigación vinculada que fue publicado en el “Viruses” journal por los socios de VIRTIGATION CRAG y CSIC, con el título “Enhanced Susceptibility to Tomato Chlorosis Virus (ToCV) in Hsp90- and Sgt1-Silenced Plants: Insights from Gene Expression Dynamics”
