virus begomo

Begomovirus es un género de virus , de la familia Geminiviridae . ^[1] Son virus de plantas que como grupo tienen un rango de hospedadores muy amplio, infectando plantas dicotiledóneas . A nivel mundial son responsables de una cantidad considerable de daños económicos a muchos cultivos importantes como tomates , frijoles , calabazas , yuca y algodón . ^[2] Hay 445 especies en este género. ^[1]

Las partículas virales no tienen envoltura. La nucleocápside tiene 38 nanómetros (nm) de largo y entre 15 y 22 nm de diámetro. Si bien las partículas tienen simetría icosaédrica básica, están formadas por dos icosaedros incompletos (a los que les falta un vértice) unidos entre sí. Hay 22 capsómeros por nucleocápside.

ADN circular cerrado monocatenario . Muchos begomovirus tienen un genoma bipartito : esto significa que el genoma está segmentado en dos segmentos (denominados ADN A y ADN B) que se empaquetan en partículas separadas. Ambos segmentos son generalmente necesarios para una infección sintomática exitosa en una célula huésped, pero el ADN B depende para su replicación del ADN A, que en algunos begomovirus aparentemente puede causar infecciones normales por sí solo.

El segmento A del ADN codifica típicamente de cinco a seis proteínas, entre ellas la proteína de replicación Rep, la proteína de la cubierta y las proteínas de transporte y/o regulación. Este componente es homólogo a los genomas de todos los demás geminivirus. Las proteínas codificadas en él son necesarias para la replicación (Rep), el control de la expresión génica, la superación de las defensas del huésped, la encapsidación (proteína de la cubierta) y la transmisión por insectos. El segmento B del ADN codifica dos proteínas de movimiento diferentes. Estas proteínas tienen funciones en el movimiento intracelular e intercelular en las plantas hospedadoras.

Los componentes A y B comparten poca identidad de secuencia con la excepción de una secuencia de ~200 nucleótidos con una identidad típicamente >85% conocida como la región común. Esta región incluye una estructura de horquilla absolutamente conservada (entre los geminivirus) y secuencias repetidas (conocidas como 'iterones') que son las secuencias de reconocimiento para la unión de la proteína de replicación (Rep). Dentro de este bucle hay una secuencia no anucleotídica (TAATATTAC) que actúa como el origen ( ori ) de la replicación de la cadena de ADN del virión.

En este género se produce un intercambio de componentes (pseudorrecombinación). ^[3] El mecanismo habitual de pseudorrecombinación es un proceso conocido como "injerto de regulón": el componente A dona su región común por recombinación al componente B que está siendo capturado. Esto da como resultado una nueva interacción dependiente entre dos componentes.

Las proteínas de este género pueden estar en la cadena sentido (orientación positiva) o en su complemento (orientación negativa).

• Segmento A
  • V1 (R1)—orientación positiva: proteína de la cubierta—29,7 kilodaltons ( kDa)
  • V2—orientación positiva: proteína de movimiento (ORF de precapa)—12,8 kDa
  • C1 (L1)—orientación negativa: proteína de iniciación de replicación (Rep)—40,2 kDa
  • C2: (L2)—orientación negativa: proteína activadora de la transcripción (TrAP)—19,6 kDa
  • C3: (L3)—orientación negativa: potenciador de la replicación—15,6 kDa
  • C4: orientación negativa: puede determinar la expresión de los síntomas: 12,0 kDa
• Segmento B
  • V1 (R1)—orientación positiva: proteína lanzadera nuclear—33,1 kDa
  • C1 (L1)—orientación negativa: proteína de movimiento—29,6 kDa

Los componentes virales más pequeños que la longitud unitaria (mutantes por deleción) son comunes en las infecciones. Se los conoce como ADN interferente defectuoso (di) debido a su capacidad de interferir con la infección viral. Reducen los niveles de ADN viral y la gravedad de los síntomas.

Los dos componentes del genoma tienen historias evolutivas moleculares muy distintas y es probable que estén sometidos a presiones evolutivas muy diferentes. El genoma de ADN B se originó como un satélite que fue capturado por el progenitor monopartito de todos los begomovirus bipartitos existentes y posteriormente evolucionó hasta convertirse en un componente esencial del genoma.

Se conocen más de 133 especies de begomovirus con genomas monopartitos: todas son originarias del Viejo Mundo. Aún no se ha identificado ningún begomovirus monopartito originario del Nuevo Mundo.

El análisis filogenético se basa en el componente A. Los componentes B pueden intercambiarse entre especies y dar lugar a nuevas especies.

El análisis del género revela varios clados. ^[4] La división principal es entre las cepas del Viejo Mundo y las del Nuevo Mundo. Las cepas del Viejo Mundo se pueden dividir en clados africanos, indios, japoneses y otros clados asiáticos con un pequeño número de cepas agrupadas fuera de estos. Las cepas del Nuevo Mundo se dividen en cepas de América Central y del Sur.

Junto con estos grupos principales hay una serie de clados más pequeños. Un grupo que infecta una variedad de legumbres originarias de la India y el sudeste asiático (informalmente llamado 'Legumovirus') y un conjunto de virus aislados de especies de Ipomoea originarias de América, Asia y Europa (informalmente llamado 'Sweepovirus') parecen ser basales para todas las demás especies. Dos especies aisladas de Corchorus de Vietnam (informalmente llamado 'Corchovirus') se agrupan de manera un tanto inesperada con las especies del Nuevo Mundo.

El virus se transmite de forma obligada por un insecto vector, que puede ser la mosca blanca Bemisia tabaci u otras moscas blancas. ^[5] Este vector permite una propagación rápida y eficiente del virus porque se alimenta de forma indiscriminada. El vector transmite de forma persistente, circulativa y no propagativa.

Este documento del USDA describe un plan de cinco años que comenzó en 1992 para mitigar la mosca blanca. ^[6]

Varios begomovirus causan enfermedades graves en todo el mundo. Las especies de begomovirus que infectan al tomate, como el virus del rizado amarillo de la hoja del tomate (TYLCV) y el virus del mosaico amarillo del tomate (ToYMV), identificados por primera vez a fines de la década de 1980, causan pérdidas económicas significativas en todo el mundo. ^[7] En países donde estos virus se han generalizado, como Trinidad , República Dominicana , México y gran parte de América Central, Israel , así como en el sudeste asiático, incluidos Tailandia , Camboya , Indonesia e India , estas enfermedades en el tomate y otros cultivos, incluidos el pimiento y la berenjena, pueden causar una pérdida de rendimiento estimada del 50 al 60%. Los begomovirus que infectan el pimiento ( Capsicum spp. ), como el virus del rizado de la hoja del pimiento y el virus del rizado de la hoja del chile , también causan pérdidas significativas en todo el mundo. La enfermedad generalmente se manifiesta en la planta infectada como clorosis, distorsión de las hojas, abscisión de los botones florales y arrugamiento y retraso del crecimiento. En los países donde estos virus se han extendido por el sudeste asiático, incluidos Tailandia , Camboya , Indonesia , Sri Lanka e India , estas enfermedades en pimientos y otros cultivos, incluidos tomates, pepinos, calabazas, melones y berenjenas, pueden causar una pérdida de rendimiento estimada del 40 al 70%. El virus del mosaico amarillo dorado del frijol (BGYMV) causa una enfermedad grave en especies de frijol en América Central, el Caribe y el sur de Florida .

^[1]

Mansoor S, Briddon RW, Zafar Y, Stanley J (marzo de 2003). "Complejos de enfermedades causadas por geminivirus: una amenaza emergente". Trends Plant Sci . 8 (3): 128–34. doi :10.1016/S1360-1385(03)00007-4. PMID  12663223.

Briddon RW, Stanley J (enero de 2006). "Agentes subvirales asociados con virus de ADN monocatenario de plantas". Virology . 344 (1): 198–210. doi :10.1016/j.virol.2005.09.042. PMID  16364750.

Sinisterra XH, McKenzie CL, Hunter WB, Powell CA, Shatters RG (mayo de 2005). "Actividad transcripcional diferencial de begomovirus fitopatógenos en su vector, la mosca blanca (Bemisia tabaci, Gennadius: Hemiptera Aleyrodidae)". J. Gen. Virol . 86 (Pt 5): 1525–32. doi : 10.1099/vir.0.80665-0 . PMID  15831966.

Hunter WB, Hiebert E, Webb SE, Tsai JH, Polston JE (1998). "Ubicación de geminivirus en la mosca blanca Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae". Enfermedades de las plantas . 82 (10): 1147–51. doi :10.1094/PDIS.1998.82.10.1147. PMID  30856777.

• Notas sobre el género: Begomovirus
• Hoja informativa: TYLCV
• MicrobiologyBytes: Virus de plantas
• Estrategias propuestas para el manejo de la enfermedad causada por begomovirus en tomates en Trinidad
• Virus del mosaico amarillo dorado del frijol
• ViralZone: Begomovirus