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Plant-virus interactions during the infective process.

2006; Pontifical Catholic University of Chile; Volume: 33; Issue: 1 Linguagem: Espanhol

10.7764/rcia.v33i1.323

0718-3267

Claudia Stange,

Plant tissue culture and regeneration

Viruses that infect plants are generally single-stranded (ss) positive-sense RNA viruses. The accumulation of the virus progeny inside the plant cells involves translation, replication, cell–to-cell and long-distance movement of viral sequences. Over the past 30 years high progress has been made in understanding the interactions between the virus and the host plant during these processes. Reports of host factors implicated in promoting viral cycle and the characterization of plant virus receptors (R) and their resistance mechanisms in Solanaceae, Cucurbitaceae, Leguminoseae and in Arabidopsis thaliana have contributed extensively to understanding this complex interaction. Almost all of the R genes cloned share structural similarity, harbouring LRR, NBS, TIR and LZ domains, suggesting a convergence in the signal transduction machinery in plant defence. Plant viruses evolve very rapidly. This is possible because of their very short replication cycles, large numbers of genomes within each cell and across many cells per host, and many hosts infected. Therefore, viruses readily produce new avirulence factors and resistance-breaking viral genotypes. To overcome the appearance of new viral races, plants generate R gene variants through recombination processes and develop specialized defence mechanisms such as post-transcriptional gene silencing. However, viruses such as Potyvirus X can overcome this type of plant resistance. Recent insights into virus-host interactions have been compiled in this review, focusing on the interaction between Tobacco mosaic virus and the N receptor in Nicotiana tabacum , to describe the possible transduction mechanisms that trigger a cascade of downstream events leading to viral defence in plants. Los virus que infectan plantas son generalmente de tipo DNA o RNA de cadena simple y positiva. El ciclo viral se inicia al penetrar el virus en la celula hospedera. Este comienza con el desensamblaje, replicacion del RNA, traduccion de proteinas, ensamble, liberacion, movimiento de celula a celula y a larga distancia. El conocimiento de los mecanismos de interaccion entre la planta hospedera y el virus, ha progresado considerablemente en los ultimos treinta anos. Por ejemplo, se ha determinado la participacion de componentes del citoesqueleto y de proteinas del hospedero en movimiento local (celula a celula) y a larga distancia (movimiento sistemico) de los virus en las plantas. Ademas, se han caracterizado numerosos receptores virales codificados por genes de resistencia (R) y se ha determinado el mecanismo de defensa en Arabidopsis thaliana y en especies de las familias Solanaceae, Cucurbitaceae y Leguminoseae. Esto ha contribuido considerablemente a comprender la compleja interaccion planta-virus. La mayoria de los genes R descritos poseen dominios de consenso como LRR (regiones repetidas de leucina), NBS (sitios de union a nucleotidos), TIR (dominio homologo al dominio citoplasmatico del receptor Toll e IL1) y LZ (cremallera de leucina). Esto sugiere convergencia en los mecanismos de transduccion de la senal de defensa. Los virus evolucionan rapidamente debido a cortos ciclos de replicacion y a la existencia de muchos genomas en cada celula; esto a traves de numerosas celulas en cada hospedero y numerosas plantas hospederas infectadas. Por esto, los virus han generado variantes de genes de avirulencia, lo que les permite sortear las barreras moleculares de defensa en plantas. Como estrategia para superar la aparicion de nuevas razas de virus, las plantas generan nuevos genes R mediante procesos de recombinacion. Tambien pueden desarrollar mecanismos de defensa alternativos especializados, como silenciamiento genico posttranscripcional. Sin embargo, algunos virus (ej. Potato virus X ) son capaces de suprimir el silenciamiento viral post-transcripcional en el hospedero. En esta revision se describen recientes descubrimientos de la interaccion planta–virus y se presenta como modelo, la respuesta de defensa desencadenada en Nicotiana tabacum portadoras del gen N, el que otorga resistencia a Tobacco mosaic virus . Se proponen mecanismos de transduccion, que activan la cascada de eventos moleculares, que conllevan finalmente a la respuesta de defensa a virus en las plantas.