Filogeografia, epidemiologia viral e capacidade evolutiva via rearranjo genético de Tospovirus

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Almeida, Mariana Martins Severo de
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/22351
http://dx.doi.org/10.26512/2016.09.T.22351
Resumo: Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016.
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spelling Filogeografia, epidemiologia viral e capacidade evolutiva via rearranjo genético de TospovirusTospovírusEpidemiologiaFilogeografiaTese (doutorado) — Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2016.Os vírus do gênero Tospovirus pertencem à família Bunyaviridae e possuem o material genético composto por três segmentos de RNA, denominados RNA L, RNA M e RNA S. O Groundnut ringspot virus (GRSV) e o Tomato spotted wilt virus (TSWV) são as espécies de tospovírus mais importantes no Brasil, causando prejuízos principalmente em cultivos de tomateiro e pimenteiras. Tomato chlorotic spot virus (TCSV) eventualmente é encontrado em ciclo de hospedeiras similar ao de GRSV e TSWV e tem ocorrência restrita a alguns estados no Brasil, onde foi descrito pela primeira vez. Vírus compostos por genoma segmentado podem sofrer frequentes recombinações ou rearranjos. Com a finalidade de buscar rearranjos naturais entre espécies de tospovírus, foi verificada a ocorrência de GRSV, TCSV e TSWV em amostras com sintomas de vírus coletadas no Brasil e na República Dominicana. Neste levantamento não foram detectados rearranjos genéticos e a incidência de infecção mista foi de apenas 7%. Contudo, mais de 50% das amostras coletadas estavam infectadas com tospovírus, reforçando a importância econômica desses vírus. No Brasil houve a prevalência de GRSV, mantendo o cenário observado no último estudo de detecção de tospovírus em amostras de campo, no qual também se verificou a prevalência de GRSV em regiões produtoras no Nordeste e no Distrito federal. Comparando-se os dados do levantamento anterior com aquele realizado nesse estudo, pode-se perceber que TSWV está perdendo espaço no campo, deixando de ser a espécie de maior relevância econômica. Na República Dominicana, região onde os tospovírus foram introduzidos recentemente, observou-se que o TCSV tem se disseminado de forma rápida e severa em importantes culturas como tomateiro, pimenteiras, fumo e feijoeiro, em contraste com o GRSV que ainda não foi detectado no país e o TSWV que foi encontrado em uma proporção maior do que a observada no Brasil. A crescente disseminação de TCSV não está restrita à República Dominicana e pode ser justificada pelo ‘fitness’ mais eficiente desta espécie. Relatos recentes têm ocorrido em outros países do Caribe e nos Estados Unidos, onde foi caracterizado o primeiro isolado proveniente de rearranjo intraespecífico de tospovírus composto por segmentos genômicos não cognatos. Este isolado heterogêneo possui os RNAs S e L de GRSV e o RNA M de TCSV (SGRSVMTCSVLGRSV). Pela diversidade biológica e devido aos critérios taxonômicos estabelecidos, foi pressuposto que a detecção de rearranjos nas condições brasileiras havia sido negligenciada ao longo dos anos. Contudo, após a análise de mais de cento e sessenta amostras, coletadas em dois países com históricos de infecções de tospovirus bem distintos (Brasil e República Dominicana), não foi possível detectar rearranjos genéticos. Neste trabalho foram sequenciados e comparados isolados de TCSV e de GRSV coletados no final dos anos 80, com isolados sequenciados recentemente e/ou armazenados em bancos de dados genômicos. As análises de filogenia do RNA M de TCSV e GRSV permitiram concluir que, provavelmente, essas duas espécies compartilham o mesmo segmento M, ou seja, caso tenha ocorrido algum evento definitivo de rearranjo entre as espécies de GRSV e TCSV, este foi em um passado distante, não sendo possível detectar o segmento parental por falta de dados suficientes para as análises. Neste trabalho, a distribuição mundial de TCSV, TSWV e de Iris yellow spot virus (IYSV) também foi verificada por meio de estudos de filogeografia, com a finalidade de compreender a dispersão de espécies de tospovirus e possibilitar a agregação de dados para implementação de medidas quarentenárias e o aperfeiçoamento de programas de melhoramento, para a obtenção de resistência genética a espécies de tospovírus. Nestas análises foi possível verificar que a distribuição dos isolados é local e não global e que a disseminação mundial dos tospovírus parece estar relacionada com as atividades econômicas e intercâmbios comerciais realizadas pelos países.The viruses on the genus Tospovirus belong to the family Bunyaviridae and have their genome comprised by trisegmented RNA, named L RNA, M RNA and S RNAS. The Groundnut ringspot virus (GRSV) and Tomato spotted wilt virus (TSWV) are the most important tospovirus in Brazil, causing severe losses mainly in tomato and pepper crops. Tomato chlorotic spot virus (TCSV) is often found infecting similar hosts range as GRSV and TSWV. TCSV occurrence is restricted to some states in Brazil, where it was described for the first time. Viruses having segmented genomes can undertake frequent recombinations and/or reassortants. With the aim to seek for natural reassortants among GRSV, TCSV and TSWV an extensive survey was carried out in Brazil and Dominican Republic. In this survey, any genetic reassortant was detected and the incidence of mixed infection was significantly low. However, more than 50% of the samples collected were infected with tospoviruses, reinforcing the economic importance of these viruses. In Brazil there was a prevalence of GRSV, the same scenario observed in the last tospoviruses survey in the field, which has also verified the prevalence of the GRSV in horticultural producing areas located in the Northeast and in the Federal District. As we bring together the old and the new database, we can notice that the importance of TSWV is decreasing in agriculture, since this specie is not the most economically relevance. In Dominican Republic, the TCSV has been recently reported and have been spreading over important cultivated crops, such as tomato crops, pepper crops, tobacco and bean crops. The survey in Dominican Republic showed that GRSV was not detected yet in the country and TSWV has been found in higher percentages compared to those found in Brazil. The remarkably dissemination of the TCSV is not restricted to the Dominican Republic and may be due to an efficient fitness of this species. Recent reports showed occurrence of TCSV in others Caribbean countries and in the south of USA, where it was reported the first interspecific reassortant isolate among tospoviruses. This reassortant isolate has the S and L RNA genomic segments of the GRSV and the M RNA of the TCSV (denoted as SGRSVMTCSVLGRSV). Up to now, due to the biologic diversity, associate with the taxonomic criteria established, we assumed that the reassortant detection in the Brazilian conditions was neglected. However, after the analysis of more than one hundred and sixty samples, collected in two countries (Brazil and Dominican Republic), which have different tospoviruses history, genetic rearrangements were not detected. To understand the nature of the natural reassortant SGRSVMTCSVLGRSV between GRSV and TCSV, recently reported in USA, in this work, we sequenced and compared the first GRSV and TCSV isolates reported in the world, which were isolated in the 1980’s, with all GRSV and TCSV available in GenBank and/or sequenced in our Lab. After a stringent analysis of the M RNA of the TCSV and GRSV phylogeny, we were able to conclude that, probably, these two species share the same M segment. In this case, we hyptothesize that the reassortant event between GRSV and TCSV occurred in a distant past (at least 30 years ago), and not recently, as reported in USA. However, it is not possible to detect the parental segment due to the lack of sequence information in the database. The world distribution of TCSV, TSWV and Iris yellow spot virus (IYSV) were also studied in this work verified by phylogeography analysis. The results aimed to gather information in order to improve the effiency of breeding programs searching for resistant or tolerant genotypes to tospovirus infection and to implement quarantine procedures. In this analysis, we could verify that the distribution of the isolates seems to be local and not global and the world dissemination of the topoviruses was related to economic activities among the countries.Resende, Renato de OliveiraAlmeida, Mariana Martins Severo de2017-01-31T16:54:57Z2017-01-31T16:54:57Z2017-01-312016-09-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfALMEIDA, Mariana Martins Severo de. Filogeografia, epidemiologia viral e capacidade evolutiva via rearranjo genético de Tospovirus. 2016. xi, 128 f., il. Tese (Doutorado em Biologia Molecular) — Universidade de Brasília, Brasília, 2016.http://repositorio.unb.br/handle/10482/22351http://dx.doi.org/10.26512/2016.09.T.22351A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-08T00:05:38Zoai:repositorio.unb.br:10482/22351Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-08T00:05:38Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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