Silenciamiento de genes virales: el contraataque de las plantas frente a infecciones de virus fitopatógenos

Abstract

El silenciamiento de genes es un sofisticado sistema de defensa mediante el cual plantas transgénicas y no transgénicas disparan, en respuesta a infecciones localizadas de virus fitopatógenos, un mecanismo de degradación de ARN viral. Durante el proceso de su replicación, los virus ARN generan moléculas intermediarias de ARN de doble cadena (ARNdc). Las células de las plantas normalmente no poseen ARNdc. Así, estas moléculas son detectadas por el mecanismo de vigilancia de la planta y posteriormente degradadas a pequeños fragmentos de ARNdc que finalmente son desnaturalizados y dirigen la degradación específica de transcriptos homólogos. Los virus de ADN, como los pararetrovirus y geminivirus, también pueden ser silenciados mediante algún mecanismo análogo. Dicha respuesta de silenciamiento es adaptativa y puede ser diseminada sistémicamente dentro de la planta hospedante, protegiéndola de ataques subsecuentes del mismo virus o de otros que presenten secuencias de nucleótidos similares. Sin embargo, los virus fitopatógenos se han contradefendido y evolutivamente han desarrollado diferentes estrategias moleculares para neutralizar la maquinaria de silenciamiento de las plantas hospedantes, planteando así un claro desafío a nuestro entendimiento sobre interacciones planta-patógeno. La investigación activa en este campo se presenta como una oportunidad de diseñar mejores prácticas para el manejo de las enfermedades virales en plantas. Gene silencing: the counterattack of plants to infections by pathogenic viruses. Gene silencing is a defense system by which transgenic and non-transgenic plants marshal, in response to localized infections of pathogenic viruses, a sophisticated mechanism of viral RNA degradation. During their replication process, RNA viruses generate intermediary molecules of double-stranded RNA (dsRNA). Plant cells do not normally possess RNAdc. So these molecules are detected by the surveillance mechanism of the plant and subsequently degraded to small fragments of dsRNA which are finally denatured and guide the specific degradation of homologous transcripts. DNA viruses, such as pararetrovirus and geminivirus, can also be silenced by an analogous mechanism. Such a silencing response is adaptive and can be systemically spread throughout the host plant, thus protecting it against subsequent attacks by the same virus or others that have similar sequences of nucleotides. However, plant viruses have counter-defended and have evolved different molecular strategies to neutralize the silencing mechanism of host plants, thus establishing a clear challenge to our understanding of plant-pathogen interactions. Research in this field present an opportunity to design improved practices for the management of viral diseases in plants.