Esta tesis doctoral, dirigida por Santiago F. Elena, presenta una serie de estudios experimentales sobre las estrategias de capacidad evolutiva y de adaptación de los virus a sus huéspedes vegetales. Los resultados de esta investigación han sido publicados en las revistas Scientific Reports, Virus Evolution, PNAS, Archives of Virology y Advances in Virus Research. La tesis fue defendida el 13 de octubre de 2021.
Los virus son las entidades biológicas más abundantes de la Tierra y tienen una gran capacidad de evolución y adaptación. Algunos virus pueden infectar una amplia gama de hospedadores causando daños en una serie de plantas importantes, mientras que otros infectan muy bien a una especie de hospedador y causan graves síntomas perjudiciales en un corto período de tiempo. Con el tiempo, los virus pueden adaptarse bien a nuevos huéspedes y aumentar su infectividad y virulencia y, por tanto, provocar más daños al huésped. Sin embargo, todavía no sabemos cómo responden las plantas a la infección viral con virus que tienen diferentes historias de adaptación o rangos de hospedaje, o cómo los virus que están adaptados de manera diferente al huésped responden a distintos estreses ambientales. Esta tesis trató de responder a estas preguntas con un sistema experimental del virus del mosaico del nabo (TuMV) que infecta la planta modelo Arabidopsis thaliana. Se utilizaron diferentes cepas de TuMV con distintos historiales de adaptación. Algunas eran ingenuas a la arabidopsis, mientras que otras estaban preadaptadas al huésped con diferentes rangos de hospedaje (generalista o especialista). Se utilizó un método llamado estudios de asociación genómica (GWAS) para relacionar los genes de las plantas implicados en la infección viral con las diferentes cepas de TuMV. Utilizando el método GWAS, se identificaron y caracterizaron los genes de la planta que respondían de forma diferencial a un virus generalista o a uno especializado. Finalmente, se inoculó arabidopsis con el virus naif y preadaptado y se comprobó su robustez genética (la constancia del fenotipo bajo cambios mutacionales) y ambiental (la constancia del fenotipo bajo cambios ambientales). Los resultados muestran cómo la adaptación a un entorno limita la capacidad evolutiva en otros medios alternativos, restringiendo así la capacidad del virus preadaptado para responder rápidamente a futuros cambios ambientales.
La tesis de Anamarija Butković se realizó en el grupo de investigación de Virología Evolutiva de Sistemas del I2SysBio bajo la supervisión de Santiago F. Elena (Profesor de Investigación del CSIC). Durante el desarrollo de su tesis Anamarija Butković ha disfrutado de un contrato dentro del Programa Grisolia (Generalitat Valenciana) y de una beca EMBO de corta duración durante su estancia en el laboratorio de Mart Krupovic (Instituto Pasteur, París). El tribunal calificador estuvo formado por Carmen Hernández (IBMCP, CSIC-UPV), Jesús Israel Pagán Muñoz (UPM) y Philippe Roumagnac (Centro de Investigación Agrícola para el Desarrollo Internacional CIRAD), que calificó la tesis como sobresaliente.
