Aquesta tesi doctoral, dirigida per Gustavo Gómez, Vicente Pallás i José Antonio Navarro Bohigues, aporta noves dades sobre la naturalesa i la manera d'interacció dels viroides amb els hostes. Part dels resultats s'han publicat a les revistes RNA Biology, Molecular Plant Pathology i Plant Methods. La tesi va ser defensada el 16 de maig del 2022.
Els viroides són els patògens més simples amb replicació autònoma i només s'han trobat de manera natural infectant plantes. Un coneixement més profund de la naturalesa i el mode d'acció dels viroides han estat els principals objectius de la tesi «Nous coneixements sobre la biologia dels viroides i les respostes de l'hoste a la seva infecció». Es va desenvolupar un nou mètode eficient per construir clons de viroides infecciosos i es va provar amb un viroide de cada família: el viroide latent de l'albergínia (ELVd, Avsunviroidae) i el viroide del nanisme de llúpol (HSVd, Pospiviroidae). Aquest procediment es va basar en enzims de restricció de tipus IIS que tallen fora del lloc de reconeixement i suposa un procediment universal per obtenir clons infecciosos d'un viroide independentment de la seqüència, amb una alta eficiència. Tot i que els viroides han estat considerats des del seu descobriment com a RNA no codificants fitopatògens, l'anàlisi computacional realitzada en aquesta investigació va predir petits marcs de lectura oberts (ORF) a cadascun dels genomes de l'HSVd i de l'ELVd. No es van trobar similituds significatives amb les proteïnes de la base de dades de plantes, però alguns d'aquests pèptids predits estaven altament conservats entre totes les variants d’HSVd i ELVd. Curiosament, la fusió d'aquestes seqüències conservades amb una proteïna fluorescent va revelar una localització subcel·lular específica a l'orgànul corresponent on té lloc la replicació i acumulació per a cada viroide: nuclèol i cloroplast per a HSVd i ELVd, respectivament. Les mutacions que trunquen el domini nucleolar d’HSVd van ser perjudicials per al viroide, mentre que el truncament de qualsevol dels dos ORF d'ELVd que conté un senyal de trànsit al cloroplast també va disminuir (però en menor mesura) l'eficiència biològica del viroide, tal vegada a causa de la redundància funcional. Es van trobar formes circulars dels RNA de HSVd i ELVd en fraccions polisòmiques, cosa que revela la seua interacció física amb la maquinària de traducció de la cèl·lula vegetal. Tot plegat, aquestes observacions experimentals indiquen que no es pot descartar la capacitat de codificació dels viroides, encara que les proves definitives són un repte tecnològic que caldrà abordar en el futur. Finalment, per estudiar els canvis a l'hoste que es produeixen durant una infecció per viroide simptomàtica, es va realitzar una anàlisi integradora del moment i la intensitat de les alteracions en tot el genoma de les plantes de cogombre infectades amb HSVd. S'hi va integrar el diverses dades òmiques per determinar la resposta temporal a la infecció pel viroide. Els resultats donen suport que el HSVd promou el redisseny de les vies reguladores del cogombre afectant predominantment capes reguladores específiques en diferents fases de la infecció. Aquesta investigació contribueix al primer mapa exhaustiu de les respostes de la planta a la infecció per un viroide.
Joan Márquez Molins va realitzar la seua investigació doctoral sota la supervisió de Gustavo Gómez (Institut de Biologia Integrativa de Sistemes I2SysBio, UV-CSIC), Vicente Pallás (Institut de Biologia Molecular i Cel·lular de Plantes IBMCP, CSIC-UPV) i José Antonio Navarro Bohigues ( IBMCP, CSIC-UPV). Durant el desenvolupament de la tesi ha gaudit d'un contracte predoctoral del programa ACIF de la Generalitat Valenciana, així com d'una beca de curta durada del programa BEFPI de la GV i ha realitzat una estada de recerca al laboratori de German Martinez (Plant Biology Departament de la Swedish University of Agricultural Sciences SLU). El tribunal qualificador va estar format per Miguel Aranda Regules (Centre d'Edafologia i Biologia Aplicada del Segura CEBAS, CSIC), Marco de la Peña Del Rivero (IBMCP, CSIC-UPV), i Selma Gago Zachert (Institut de Bioquímica i Biotecnologia, Universidad Martín Luter), que va qualificar la tesi com a excel·lent.
