Evolution of a DNA virus in the natural environment - a journey through time

• Autor(a) principal: Silva, João Paulo da
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30066
• topic: Vírus de plantas; Evolução; Diversidade genética; Begomovirus; Fitopatologia

Vírus são reconhecidos por apresentarem altas taxas de mutação, resultando em rápida diversificação e aumento do potencial adaptativo. Portanto, vírus constituem modelos interessantes para estudos evolutivos. Begomovírus (família Geminiviridae) possuem um genoma composto por uma ou duas moléculas de DNA circular de fita simples encapsidadas em partículas icosaédricas geminadas, e são transmitidos por moscas-brancas do complexo de espécies Bemisia tabaci. Os begomovírus causam doenças em várias culturas economicamente importantes. Uma grande diversidade de begomovírus está presente em hospedeiros não- cultivados. Hospedeiros não-cultivados cumprem um importante papel ecológico e epidemiológico, pois são reservatórios de biodiversidade viral, contribuem como fonte de inóculo primário, e constituem ambientes propícios para a recombinação, favorecendo a emergência de novas espécies ou variantes. As populações de begomovírus têm alto grau de variabilidade genética, e apresentam taxas de mutação que se equiparam às de vírus de RNA. Embora alguns estudos tenham abordado a dinâmica temporal de begomovírus, esses estudos foram conduzidos em áreas extensas e em ambientes agrícolas. Sabe-se muito pouco sobre a dinâmica evolutiva dessas populações em pequenas escalas e em ambientes naturais. Neste trabalho, avaliou-se a variabilidade e a estrutura genética da comunidade de begomovírus em Sida acuta (Malvaceae) ao longo de oito anos. Amostras foram coletadas de 2011 a 2018 em uma área de aproximadamente 0,1 ha em Viçosa, MG. Três espécies foram detectadas: Oxalis yellow vien virus (OxYVV), Sida yellow leaf curl virus (SiYLCV), e Sida micrantha mosaic virus (SimMV). As populações de OxYVV e SiYLCV estão subdividas em três variantes bem definidas. Além disso encontramos duas estirpes distintas de SimMV. Esses resultados demonstram a heterogeneidade da comunidade de begomovírus, que coexiste como um complexo de espécies e variantes distintas, e revelam o importante papel ecológico de S. acuta, que constitui um hospedeiro natural altamente permissivo aos begomovírus. A grande flutuação observada na distribuição das variantes de OxYVV ao longo do tempo reflete o diferencial adaptativo de cada variante e o impacto da seleção sob populações virais em ecossistemas naturais. Ademais, os dados sugerem que a recombinação entre duas variantes de OxYVV foi importante para amenizar o impacto de mutações deletérias. A ausência de sinal temporal nas análises filogenéticas sugere que as populações virais evoluem a taxas lentas em ambientes naturais, ao contrário do que tem sido observado em trabalhos conduzidos em áreas de cultivo submetidas a perturbações antrópicas. Propõe-se que, no ambiente agrícola, a deriva genética é o mecanismo evolutivo proeminente e responsável pelos padrões de segregação ao longo do tempo. Palavras-chave: Evolução. Diversidade genética de Begomovirus. Analise temporal.