Estudo da localização subcelular das proteínas p29 e CP de Pepper ringspot virus e desenvolvimento de clone infeccioso de cDNA do vírus

Abstract

Pepper ringspot virus (PepRSV) é um tobravírus e foi originalmente isolado no Brasil de plantas de Capsicum spp., que apresentavam sintomas de manchas anelares. As partículas são alongadas e rígidas e o seu genoma possui dois segmentos de RNA fita simples e senso positivo. Uma particularidade que o distingue de outros vírus conhecidos é a associação constante de suas partículas com as mitocôndrias do hospedeiro. Estudos preliminares in silico da proteína viral p29 de PepRSV sugeriram ser esta a proteína candidata a apresentar alguma interação com mitocôndrias. A capa proteica (CP) é a segunda candidata, por também estar presente na superfície das partículas virais, que se associam com mitocôndrias. Baseando-se nestas premissas, a interação das proteínas virais p29 e CP com a mitocôndria foi estudada, utilizando a estratégia de fusão da proteína-alvo com proteínas fluorescentes GFP ou YFP (Green/Yellow Fluorescent Protein), respectivamente, em vetores binários. Estas construções foram agro-inoculadas em folhas de Nicotiana benthamiana e as localizações subcelulares destas proteínas foram observadas em microscópio confocal. P29-GFP mostrou localização na periferia das células, provavelmente nos plasmodesmas, e a CP possivelmente no núcleo. Para confirmar a localização de p29 nos plasmodesmas, um experimento de co-localização foi realizado com a proteína 30 K de TMV, conhecida por se localizar no plasmodesma, e a co-localização de p29 e 30 K foi detectada. O desenvolvimento de clones infecciosos é uma estratégia padrão para estudar funções gênicas de vírus de RNA e é de vital importância para a elucidação da interação das proteínas virais com as mitocôndrias. Sendo assim, este trabalho também apresenta como objetivo a obtenção do clone de cDNA infeccioso de PepRSV. Para tanto, o RNA 2 foi clonado em vetor binário obtido a partir de um vetor de silenciamento gênico induzido por vírus (VIGS) de TRV contendo o promotor 35S duplicado na região 5´ e da ribozima na extremidade 3´. Para a clonagem do RNA 1, o segmento genômico foi dividido em dois fragmentos, que foram clonados em vetores comerciais, sendo então ligados utilizando sítios de enzimas de restrição. Pretende-se que o fragmento correspondente ao RNA 1 seja substituído pelo RNA 2 previamente inserido no VIGS modificado. Este clone infeccioso também poderá ser utilizado como VIGS para estudo básico de funcionamento de genes da planta. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Pepper ringspot virus (PepRSV) is a tobravirus and was originally isolated from plants of Capsicum spp., with ringspot symptoms in Brazil. The particles are elongated and rigid and its genome has two segments of single stranded RNA and positive sense. Unique feature that distinguishes it from other known viruses is the specific and organized association of the virus particles with mitochondria of the host cell. Preliminary in silico studies of the viral protein p29 of PepRSV suggested that this is the candidate protein that has some interaction with mitochondria. The coat protein (CP) is the second candidate, since it is also present on the surface of viral particles, which associates with mitochondria. With these assumptions, the interaction of viral proteins p29 and CP with the mitochondria was studied, using the strategy of fusion of the target proteins with fluorescent proteins GFP or YFP (Green / Yellow Fluorescent Protein), respectively, using binary vectors. These constructions were agro-inoculated to Nicotiana benthamiana leaves and the location of both fused proteins was observed with confocal laser microscope. P29-GFP was located in periphery of cells, most likely in plasmodesmata, and CP was probably in nuclei. Aiming to confirm the localization of p29 in plasmodesmata, an experiment of co-localization was performed with 30 K protein of TMV, a movement protein well known to be located in plasmodesma, and colocalization of p29 and 30 K was detected. The development of infectious clones is a standard strategy for RNA viruses to study gene functions and will be critical for elucidating the interaction of viral proteins with the mitochondria. Thus, this work also had the objective of obtaining infectious cDNA clone PepRSV. To this end, the RNA 2 was cloned into binary vector obtained from a vector of virus-induced gene silencing (VIGS) of TRV, which contain the dual 35S promoter in the 5' region and the ribozyme in the 3' end. For cloning of RNA 1, the genome segment was divided into two fragments, which were cloned into commercial vectors and then ligated using restriction enzyme sites. Subsequently, the corresponding RNA fragment 1 will be replaced by the RNA 2 previously inserted in the modified VIGS. This infectious clone can also be used as a VIGS for basic studies of gene function in plants.