Una simple sustitución nucleotídica en un viroide cloroplástico induce un mosaico amarillo: posible implicación de un mecanismo de silenciamiento mediado por RNA contra el mRNA que codifica una proteína tilacoidal
Abstract
El viroide del mosaico latente del melocotonero (peach latent mosaic viroid, PLMVd) (Hernández and Flores, PNAS USA, 1992) muestra un comportamiento patogénico inusual. Mientras que, de acuerdo con su nombre, la mayoría de aislados son asintomáticos en hojas, algunos inducen mosaicos (peach mosaic, PC) o un albinismo extremo (peach calico, PM). Las variantes del PLMVd que causan PC tienen una inserción característica de 12-13 nt y se acumulan preferentemente en los sectores foliares sintomáticos y no en los verdes adyacentes. Utilizando secuenciación masiva, RT-PCR semicuantitativa y amplificación rápida de extremos de cDNA mediada por RNA ligasa (RNA ligase-mediated rapid amplification of cDNA ends, RACE), hemos mostrado recientemente que dos pequeños RNAs derivados del PLMVd (PLMVd-sRNAs) conteniendo la inserción asociada al PC guían el corte de un mRNA del hospedante como predice el silenciamiento mediado por RNA (RNA silencing) (Navarro et al., Plant J. 2012). La extensión de estos análisis a la sintomatología PM conlleva la identificación del determinante(s) molecular de la misma, una cuestión que plantea serias dificultades porque no está asociado a una inserción específica y porque, en contraste con el PC que es una alteración bien definida, el PM varía mucho en intensidad y distribución. Después de examinar distintos aislados de PLMVd-PM, hemos enfocado nuestra atención sobre uno de ellos caracterizado por un intenso mosaico amarillo (peach yellow mosaic, PYM) que se expresa en sectores foliares entremezclados con otros verdes. Partiendo de RNAs de ambos sectores se generaron por RT-PCR PLMVd-cDNAs de longitud completa que fueron clonados y secuenciados. Dos clones, difiriendo en una simple sustitución nucleotídica, se emplearon para producir insertos diméricos con orientación cabeza-cola y, de ellos, transcritos in vitro que se bioensayaron. Mientras que uno de los transcritos indujo un intenso PYM, el otro solo causó lesiones suaves, proporcionando la primera pista de la implicación de un núcleotido específico en el PYM. Además: i) amplificación por RT-PCR, clonaje y secuenciación revelaron que la sustitución nucleotídica diferencial se preserva en los sectores sintomáticos, pero no así en los verdes circundantes, y ii) la sustitución nucleotídica asociada con el PYM no está presente en una serie de variantes del PLMVd que inducen infecciones asintomáticas. Un examen in silico de los PLMVd-sRNAs y de sus posibles mRNAs dianas del hospedante (del que se conoce su genoma completo), ha mostrado que un PLMVd-sRNA con la sustitución nucleotídica asociada al PYM dirigiría el corte del mRNA que codifica una proteína tilacoidal como predice el silenciamiento mediado por RNA. Los primeros experimentos para verificar dicha predicción son consistentes con la misma: la acumulación de este mRNA es menor en sectores sintomáticos que en asintomáticos.
Autore Pugliese
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Delgado S.; Serra P.; Navarro B.; Di Serio F.; Flores R.
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Anno di pubblicazione
2016
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