Nuevos conocimientos sobre cómo una proteína viral neutraliza una respuesta defensiva de las plantas a los virus

Un trabajo publicado en la revista New Phytologist por el grupo del Dr. Tomás Canto en el Centro de Investigaciones Biológicas Margarita Salas (CSIC) desvela el mecanismo por el que la proteína viral HCPro de potyvirus facilita que las infecciones por este virus se propaguen en las plantas al suprimir la respuesta defensiva de estas frente al virus.

Los virus necesitan superar las defensas de las plantas para poder infectarlas sistémicamente. Una de estas defensas es el silenciamiento génico mediado por los RNAs pequeños (sRNAs) que la planta sintetiza en respuesta a las infecciones virales. Estos sRNAs tienen secuencias complementarias a las del genoma del virus, y al unirse a este último causan su degradación.

A través de su coevolución con las plantas, los virus han desarrollado estrategias para evadir esta defensa antiviral basada en el silenciamiento génico, mediante la síntesis de proteínas virales específicas que desactivan los complejos mecanismos del silenciamiento génico y se conocen como supresores del silenciamiento.

Una de estas proteínas supresoras es el HCPro de potyvirus, que permite que las infecciones por ese virus se propaguen dentro y entre las plantas y, por lo tanto, que permanezcan en el medio ambiente. Esta es una proteína multifuncional que también se requiere para la diseminación de infecciones entre plantas causadas por insectos vectores.

El mecanismo por el que HCPro realiza su función de supresión permanece sin dilucidar. Trabajos previos muestran que puede unir sRNAs, sin embargo, el exceso molar de estos sRNAs frente a las moléculas de HCPro es tal que no resulta posible que se pueda prevenir así el silenciamiento génico.

Mediante la purificación de los sRNAs que asocia HCPro cuando se expresa desde un potyvirus, un potexvirus (otro tipo de virus de plantas) o desde T-DNAs, del Toro et al. han demostrado que la unión de HCPro está dirigida a sRNA que son de secuencia viral, de 21 o 22 nt de longitud, y con adeninas en el extremo 5´, en lugar de a sRNAs de secuencia de planta, con otros extremos 5´, o longitudes. Los sRNA con mayor afinidad por HCPro son aquellos que se asociarían a ARGONAUTA2 (AGO2), que es un factor clave en el silenciamiento antiviral.

Adicionalmente, los autores demuestran que HCPro reduce la metilación de sRNAs de secuencia viral (o quizás de los que se están generando de novo), lo que también evita que se asocien a AGO2.

Este modo de acción dual podría explicar cómo HCPro realiza su función neutralizadora del silenciamiento antiviral.

Referencia: In planta vs. viral expression of HCPro affects its binding of non-3 plant 21-22 nt small RNAs, but not its preference for 5´-terminal 4 adenines, or its effects on small RNA methylation. del Toro, F. J., Sun, H., Robinson, C., Covielles, E., Higuera, T., Aguilar, E., Tenllado, F., Canto, T (2022) New Phytologist. 233:2266–2281.  doi: 10.1111/nph.17935