Grupo de investigación: Virología Evolutiva y de Sistemas

Las defensas genómicas contra los virus en las plantas son en realidad parte de un sistema interconectado mayor y bien conservado que se usa para una gran cantidad de mecanismos en organismos eucariotas, y que incluye la regulación de la expresión genética por los endógenos siRNA y otros tipos de ARN pequeños (sRNAs), la defensa contra los atacantes genómicos como los transposones y la creación de la heterocromatina.

Recientemente, algunos estudios han sugerido que los cambios en los estados de la cromatina debido a la suma de marcas epigenéticas al ADN o a proteínas asociadas al ADN también están estrechamente vinculadas con el control de los patógenos en las plantas. A través de la relajación y la tensión de la cromatina en respuesta a las señales ambientales, las marcas epigenéticas pueden fomentar la reorganización amplia y transmisible de genomas en la expresión del gen. De esta manera, se puede apreciar una mejora de la respuesta contra patógenos y otros estímulos. En general, las marcas epigenéticas pueden dividirse en dos grupos: La metilación del ADN y las modificaciones de las histonas. La acumulación del ADN en histonas que contienen nucleosomas se ve fuertemente influenciada por ambos tipos de marcas epigenéticas, que controlan el acceso de los mecanismo de transcripción del ARN al locus deseado. Por tanto, estos mecanismos pueden tener un impacto importante en la evolución de los patógenos. Esto cobra especial importancia cuando se trata con virus emergentes. En estos casos, el balance entre la diversidad de los factores defensivos del huésped y las poblaciones virales determinará si la interacción acabará convirtiéndose en una enfermedad y hasta qué punto, o acabará sometiéndose al control de los patógenos. Por una parte, las adaptaciones adquiridas por los patógenos también pueden afectar en gran medida al tipo o intensidad de la respuesta epigenética. Los virus ARN de las plantas son herramientas interesantes para el estudio de estos tipos de interacciones por diversas razones. En primer lugar, los virus ARN, incluyendo a los virus de las plantas, tienen unas tasas de réplica rápidas y propensas a errores, y forman parte de grandes poblaciones. Por lo tanto, su potencial evolutivo, entendido como la capacidad de generar diversidad adaptativa, es alto. Además, los estudios evolutivos de los virus de las plantas son tratables y pueden ser manejados en tiempo real al utilizar a huéspedes que son fáciles de manipular, pero que tengan una fisiología compleja, a través de la intercomunicación de los tipos de células y tejidos, el desarrollo de procesos complejos y varias defensas antivirales que entran en juego.

Ref. GRISOLIAP/2018/005

Santiago F. Elena

• Anamarija Butković
• Régis L. Corrêa
• Denis Kutnjak

Conselleria d’Educació, Investigació, Cultura i Esport, Generalitat Valenciana