RESISTENCIA A VIROSIS EN PLANTAS TRANSGÉNICAS

MARIA LAURA GARCIA

Córdoba, Argentina

Congreso; XIII Congreso Latinoamericano de Fitopatología. III Taller de la Asociación Argentina de Fitopatólogos; 2005

Asociación Argentina de Fitopatólogos

Los virus de plantas son patógenos muy importantes en el cultivo de vegetales y plantas ornamentales. Los métodos convencionales aplicados al control de las enfermedades virales han sido apuntados hacia las técnicas de cultivo, su rotación, una detección temprana del agente y posterior destrucción de las plantas inicialmente infectadas, protección cruzada, mejoramiento genético clásico y control químico de sus vectores. A medida que ha avanzado el conocimiento se han incorporado nuevas estrategias para controlar estas enfermedades. En este sentido, han sido contribuciones mas que importantes la biología molecular de los virus de plantas, la genética y la fisiología de plantas, y los mecanismos de interacción patógeno-hospedante. Sobre la base de estos conocimientos se han desarrollado y probado diversas estrategias, que se aplican actualmente. Una de ellas es utilizar la resistencia natural que se ha encontrado en el campo. Varios genes fueron clonados y secuenciados (genes R), siendo las proteínas que codifican, capaces de impedir la infección viral. Estos genes R son una herramienta muy útil a la hora de decidir por una estrategia para la obtención de plantas resistentes, sean de la misma o diferente especie al origen del gen.             Otra estrategia eficaz aplicada ampliamente a enfermedades virales es la denominada “resistencia derivada del patógeno” (PDR), donde se utilizan genes virales o fragmentos de ellos para transformar una planta, induciendo un mecanismo específico de defensa contra un virus o un grupo de virus. Esta protección se obtiene de diferentes maneras. Una de ellas es la derivada de la proteína de cubierta viral (resistencia mediada por CP), ampliamente aplicada y que ha resultado, en muchos casos, en la adquisición de resistencia a altos niveles de inóculo viral. Otras proteínas virales también han sido utilizadas con el mismo fin, como la polimerasa viral o fragmentos de ella, la proteína de movimiento, etc. En varios de los casos donde se buscaba una alto nivel de expresión proteica, se encontró que el nivel de resistencia no se correlacionaba con el nivel de expresión de las proteínas, sino que era la expresión del RNA el que interfería con el proceso de infección viral. Es decir, que plantas donde incluso no había expresión de proteínas presentaban alto nivel de resistencia específica. La resistencia a virus observada en plantas transgénicas estaba relacionada al fenómeno de co-supresión, un mecanismo por el cual se “silencia” el transgen, (silenciamiento post transcripcional o PTGS) mediante la degradación del RNA viral. Se ha propuesto un modelo para explicar el mecanismo de PTGS en tres etapas: iniciación, mantenimiento y diseminación del silenciamiento. En la iniciación se propone que un RNA de doble cadena (dsRNA) es reconocido como extraño por una maquinaria enzimática que lo degrada en fragmentos de RNA de 21 a 25 nucleótidos ("short interference" RNAs o siRNAs). Estos RNAs pequeños son la señal para el reconocimiento y clivaje de aquellos RNAs (mRNAs celulares, virales) que contengan homología de secuencia. El producto del clivaje, siRNAs podría intervenir directa o indirectamente como señal para la diseminación del proceso de silenciamiento al resto de la planta. En cuanto a la transmisión del silenciamento, se han realizado experimentos que muestran un proceso de diseminación sistémica en la planta. Por otro lado, los virus vegetales han desarrollado un mecanismo para contrarrestar el PTGS, expresando proteínas virales denominadas "supresoras" del PTGS. Estas supresoras interfieren en distintas etapas del mecanismo permitiendo así el curso de la infección viral.             Con el estudio del PTGS se han desarrollado nuevas estrategias para el control de las enfermedades virales, transformando el huésped con fragmentos de un gen viral se puede inducir la síntesis de RNA de doble cadena, potente inductor del PTGS. De esta manera se ha logrado incrementar en un orden de magnitud la resistencia mediada por RNA, particularmente importante para aquellos cultivos donde era necesario varios eventos de transformación para lograr algunas líneas resistentes.             En nuestro laboratorio, y en colaboración con el INTA-Concordia, Entre Ríos, estamos aplicando estas estrategias para obtener cítricos transgénicos resistentes al virus de la psorosis de los cítricos. En los próximos meses estaremos evaluando las líneas de Naranjo dulce Pineapple transgénicos que hemos generado utilizando tres genes virales, la proteína de cubierta (48K), y dos proteínas de función desconocida (24K y 54K). El empleo de PTGS resulta promisorio para controlar la enfermedad de la psorosis en Argentina ya que no se ha encontrado ningún cítrico que tenga resistencia natural a este virus. Por lo tanto, hemos iniciado un proyecto para la obtención de naranjos que expresen un inductor fuerte del silenciamiento viral.             La aplicación de las diferentes estrategias para obtener plantas resistentes a virus depende de muchos factores, principalmente del conocimiento y de las herramientas con que se cuente en el momento de abordar el problema. Por último, el sistema debe ser probado a campo, y en esa etapa otros factores condicionarán el éxito de su aplicación. PRESENTACION ORAL