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Programa de Pós Graduação em Genética
e Melhoramento Seminário Tema Livre PRELECIONISTAS: Carolina
Silva Rocha
ORIENTADORA: Elizabeth
B. P. Fonte
GEMINIVÍRUS: um patógeno agronomicamente relevante e suas interações
moleculares com o sistema modelo Arabidopsis. RESUMO: Os geminivírus constituem um grupo de vírus de plantas de
grande importância econômica em todos os continentes, em diversas culturas
(de cereais a leguminosas). As doenças causadas pelos vírus que vieram a
constituir a família Geminiviridae foram reconhecidas no início da década
de 60, por Costa (1965), no Brasil. O nome geminivírus
é derivado da estrutura do capsídeo viral, formado
por dois icosaedros incompletos geminados. Todos os
geminivírus possuem genoma composto por DNA
circular de fita simples (ssDNA),
com Além de sua importância econômica, os geminivírus são modelos ideais para o estudo de
replicação e expressão gênica em plantas, devido ao fato de se replicarem no
núcleo da célula hospedeira. Esses estudos geraram uma enorme quantidade de
informações a respeito da biologia molecular dos geminivírus.
Atualmente, a pesquisa básica em geminivírus busca
principalmente a caracterização de fatores do hospedeiro que interagem com o
vírus durante o processo de patogênese. Já a pesquisa aplicada busca
principalmente fontes de resistência a geminivírus
nas culturas afetadas por esses patógenos, de forma
a reduzir as perdas por eles causadas. Doenças causadas por geminivírus
pertencentes ao gênero Begomovirus
têm se tornado uma grande ameaça para agricultura brasileira, devido ao
grande aumento populacional da mosca-branca (inseto-vetor), à introdução de
um novo biótipo do inseto com grande capacidade de colonização de tomateiros e às propriedades de
recombinação do vírus. Eventos de recombinação inter-espécie
têm contribuído significativamente para a diversidade e emergência de begomovírus como fitopatógenos
economicamente importantes (Galvão et al., 2003). Os geminivírus,
assim como todos os vírus, utilizam a maquinaria celular para promover sua replicação,
transcrição e movimento célula-a-célula. A infecção
depende de interações intermoleculares entre
fatores do vírus e do hospedeiro, que são fundamentais para a compatibilidade
entre eles e para a eficiência da infecção viral pela modulação das respostas
de defesa da planta (Ach et
al., 1997; Carvalho & Lazarowitz, 2004;
Fontes et al., 2004). Membros
bissegmentados do gênero Begomovirus possuem dois
componentes genômicos, denominados DNA-A e DNA-B. O DNA-A apresenta o potencial para
codificar proteínas envolvidas com a replicação e encapsidação
da progênie viral. O DNA-B contém os genes requeridos para o movimento viral
do núcleo para o citoplasma e célula-a-célula,
codificando duas proteínas de movimento, NSP (Nuclear Shuttle Protein) e MP (Movement Protein). Por
meio do sistema duplo híbrido e utilizando a proteína NSP como isca, cinco cDNAs de tomateiros foram indentificados pela capacidade de interagir com a
proteína viral (Mariano et al.,
2004). Análise de seqüências revelou que quatro cDNAs eram idênticos e codificam um putativo
receptor transmembrana serina/treonina quinase, designado LeNIK (Lycopersicum esculetum NSP Interacting Kinase) (Mariano et
al., 2004). A proteína viral NSP interage com o domínio quinase de NIK, que parece ser localizado no citosol. Um homólogo de NIK de soja, designando GmNIK (Glicine
max NIK), e três genes homólogos de Arabidopsis, designados AtNIK1, AtNIK2 e AtNIK3,
também foram isolados pela capacidade de interagir com NSP. A proteína NIK
exibe propriedades bioquímicas consistentes com uma função de sinalização de
defesa contra infecção por geminivírus (Fontes et al., 2004); entretanto, os componentes “downstream” dessa via de sinalização não foram
identificados. A caracterização da via de NIK, de resposta à infecção viral,
é de grande importância para o entendimento bioquímico e molecular dessa
interação patógeno-hopedeiro, pois o conhecimento
detalhado dessas interações em nível molecular torna-se imprescindível para a
produção de plantas transgênicas que eficientemente
venham a conferir resistência à geminivírus. Referências Bibliográficas: ACH, R. A., DURFEE, T., MILLER, A. B., TARANTO, P.,
HANLEY-BOWDOIN, L., ZAMBRYSKI, P. C., GRUISSEM, W. RRB1
and RRB2 encode maize retinoblastoma-related proteins that interact with a
plant D-type cyclin and geminivirus
replication protein. Molecular Cell Biology, v.17, p.5077–5086, 1997. CARVALHO,
M. F., LAZAROWITZ, S. G. Interaction of the movement protein NSP and the Arabidopsis acetyltransferase
AtNSI is necessary for Cabbage leaf curl geminivirus infection
and pathogenicity. Journal of Virology, v.78,
p.11161–11171, 2004. COSTA, A.S. Three whitefly-transmitted virus diseases of beans in FONTES, E. P. B., GALVÃO,
R.M.; MARIANO, A.C.; LUA, D.L.; ALFENAS, P.F.; ANDRADE, E.C.; ZERBINI, M.F.;
ALMEIDA, M.R. FONTES, E.P.B. A naturally occuring
recombinant DNA-A of a typical bipartite begomovirus
does not require the cognate DNA-B to infect Nicotiana benthamiana systemically, Journal of General Virology, 2003. HANLEY-BOWDOIN, L.,
SETTLAGA, S.B., OROZCO, B.M., NAGAR S., ROBERTSON, D. Geminoviruses
models for plant DNA replication trascription, and
cell cycle regulation. Critical
Reviews in Plant Sciences, v.1, p.71-106, 1999. MARIANO, A.C., ANDRADE, M.O., SANTOS, A.A., CAROLINO,
S.M.B., OLIVEIRA, M.L., BARACAT-PEREIRA, M.C., BROMMONSHENKEL, S.H., FONTES,
E.P.B. Identification of a novel receptor-like protein kinase
that interacts with a geminivirus nuclear shuttle
protein. Virology,
v. 318, p. 24-31, 2004. RYBICKI,
E.P.; BRIDDON, R.W.; BROWN, J.K.; FAUQUET, C.M.; MAXWELL, D.P.; STANLEY, J.;
HARRISON, B.D.; MARKHAM, P.G; BISARO, D.M.; ROBINSON,D. Family Geminiviridae. In Virus Taxonomy Seventh Report of the
International Committee on Taxonomy of Viruses. Editado por Van Regenmortel, M.H.V.; et al., New yaork:
Academic Press, p.285-297, 2000. |
