Análisis de virus

1. Por
Andrés Felipe Quintero Mercado, Ing. Agr., Mg.

2. Historia de la virología vegetal
• Alteración del color de pétalos en tulipán (Mosaico del
Tulipán “breaking”)
• TULIPOMANIA: primera especulación financiera.
• Ámsterdam: centro financiero de Europa (1636-1637).
• Principios del siglo XIX ( Ambalema (Tolima)).
• 1857 en Holanda se cultivaron áreas con tabaco.
• 1879 Adolf Mayer (transmisión mecánica).
• 1886 enfermedad mosaico del tabaco.
• Postulados de Koch organismos
• experimentos con papel filtro
http://elcododelraul.blogspot.com.es/2011/05/como-esplicar-la-crisis-y-el-cuento-de.html

3. VIRUS
Parasitos
obligados
Moleculas de
acidos nucleicos
+ proteinas
Agentes
causales

4. Dimitri Ivanovski
• Notó 2 enfermedades en
el tabaco
• Filtros de porcelana o
Chamberland para
retener bacterias. es.wikipedia.org

5. Beijerinck
• Primera evidencia concreta de
la existencia del Virus del
mosaico del tabaco (V.M.T).
• Uso filtros de porcelana para
agente infeccioso que denominó
Contagium Vivum Fluidum
es.wikipedia.org

6. Wendell Meredith Stanley (1935)
Obtuvo una proteína cristalina
con sulfato de amonio,
proteína autocatalítica “virus-
proteínas” pueden
multiplicarse dentro de células
vivas.
es.wikipedia.org

7. Bawden y Pirie (1936)
Purificaron el
TMV, contenía
acido nucleico
del tipo ribosa
ARN y
carbohidratos. es.wikipedia.org

8. Kausche, Pfankuch y Ruska (1939)
Observación del TMV, en
forma de varilla rígida

9. Matthews (1991)
Virion = partículas virales
Protegidas por una o varias
cubiertas de proteínas

10. ¿Qué son los virus?
• Una forma de información genética.
• Agentes causales de enfermedades.
• Solo pueden replicarse en células vivas porque carecen
de metabolismo propio (parásitos obligados).
• Utilizan la maquinaria metabólica de su hospedante para
replicarse.
• Carecen de movilidad, requieren de la ayuda de
organismos o del ambiente para su diseminación.

11. Estructuras de partículas virales (viriones)
• Ácido nucleico
ARN de cadena sencilla o doble
ADN de cadena sencilla o doble
• Cubierta de proteína (cápside)
Proteínas estructurales, movimiento y virales
específicas.
• Cubierta de lipo-proteína

12. (AGRIOS, 2005)
Virus

13. Formas
• Isométricas
• Bacilos
• Dos icosaedros incompletos
(partículas geminadas): hexágonos
unidos (2)
• Varillas rígidas
• Varillas flexuosas

14. Relative shapes, sizes, and structures of some representative
plant viruses. (A) Flexuous thread-like virus. (B) Rigid rod
shaped virus. (B-1) Side arrangement of protein subunits (PS)
and nucleic acid (NA) in viruses A and B. (B-2) Cross-section
view of the same viruses. HC, hollow core. (C) Short, bacillus-
like virus. (C-1) Cross-section view of such a virus. (D)
Isometric polyhedral virus. (D-1) Icosahedron representing the
20-sided symmetry of the protein subunits of the isometric
virus. (E) Geminivirus consisting of twin particles.
(AGRIOS, 2005)

15. Tamaño
• Isométricas: de 15 a 75 nm de
diámetro (nanovirus, barra 50nm)
• Varillas: 2000 nm

16. COMPOSICIÓN Y
ESTRUCTURA DEL ÁCIDO
NUCLEICO VIRAL

17. Chemical formulas of ribose (I), deoxyribose (II), ribonucleic acid or RNA (III), and thymine (IV).
(AGRIOS, 2005)

18. INFECCIÓN VIRAL Y
SÍNTESIS DE VIRUS

19. Schematic representation of viral RNA replication.
(AGRIOS, 2005)
1. El ácido nucleico de despoja
de la cubierta de proteina
2. El ácido induce a la célula a
que forme enzimas ARN -
polimerasas
3. ARN-polimerasa, forman ARN
adicional en presencia de ARN
viral (Patrón de nucleótidos).
4. El primer ARN
producido no es viral.
5. Excepto un filamento
imagen virus, que se
conecta temporalmente al
filamento viral
6. Forman un filamento doble de ARN
separado que produdecen ARN original
del virus y la imagen del virus (molde
para síntesis de más ARN viral).
7. El nuevo ácido nucleico induce a la célula del
hospedante a producir moléculas de proteína
(Cápside) del virus.

20. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA
MOLECULAR

21. PROCESO DE SÍNTESIS PROTÉICA EN LA
CÉLULA
ARNm
Ribosoma

22. TRANSLOCACIÓN Y
DISTRIBUCIÓN DE
VIRUS EN LA PLANTA

23. El ciclo viral inicia cuando:
1. El virus penetra en la célula hospedero.
2. Desensamblaje.
3. Descifrado y síntesis de proteínas.
4. Replicación del ARN.
5. Ensamble.
6. Liberación.
7. El movimiento de célula a célula y a larga
distancia.

24. ETAPAS DEL PROCESO INFECCIOSO VIRAL
CONTACTO
PENETRACIÓN
EXPOSICIÓN DE LA INFORMACIÓN
DESCIFRADO (LECTURA DEL MENSAJE
CODIFICADO) Y SÍNTESIS DE PROTEINAS
VIRALES
REPLICACIÓN DEL ARN
FILAMENTOS (+) Y (-)
SÍNTESIS
SUBGENÓMICA
ENSAMBLAJE
DISEMINACIÓN DENTRO DE
LA PLANTA
DISEMINACIÓN PLANTAA
PLANTA
FUNCIÓN CONOCIDA IMPLICADA FUNCIÓN POSIBLEMENTE IMPLICADA
Actividad ribosomal en el desensamblaje
Mecanismos de síntesis de proteínas
(Ribosomas, tARN, aminoácidos y
suministro de energía)
Energía y nucleósidos trifosfatados
Membrana del hospedante para virus de
doble envoltura, poliaminas y cationes
Transporte por el floema
Diseminación por polen y
semilla
Receptores específicos (sitios activos de
reconocimiento)
Áreas hidrofóbicas, cationes y efectos de la
pared celular
Componentes de la replicasa
Ribonucleasa
Sitios específicos de ensamblaje
Funciones de translocación
Proceso infeccioso virus ARN (Fraser, 1987)

25. Mechanical inoculation and early stages in the systemic distribution of viruses in plants.
(AGRIOS, 2005)

26. Schematic representation of the direction and rate of
translocation of a virus in a plant. [Adapted
from Samuel (1934). Ann. Appl. Biol. 21, 90–11.]
(AGRIOS, 2005)

27. Pathway for virus infection. Following entry
of a virus into a host plant (source), in this
case into a leaf epidermal cell, the virus
must move cell-to-cell if the infection is to
spread (1). In order for the virus to spread
systemically, it must invade the mesophyll
cells below the epidermis (2) and pass
through bundle sheath, parenchyma and
companion cells before finally entering the
sieve element (3). Once the virus has gained
access to the phloem, it may be transported
to other leaves (sink) where the process of
cell-to-cell movement may begin anew.

28. Orígenes de los virus
Evolución regresiva: los virus son formas de vida degenerados.
Origen celular: los virus son ensambles funcionales sub-celulares
de macromoléculas las cuales han escapado a sus orígenes dentro
de las células.
Entidades independientes: están en una
especialización igual a los organismos.

29. Importancia
Causante de enfermedades.
Velocidad de dispersión (económica).
Conocer las formas de permanencia y diseminación del
virus para determinar las medidas de control.
Relación entre virus y vector.

30. DIAGNÓSTICO DE ENFERMEDADES DE ORIGEN VIRAL
I. Propiedades biológicas:
Sintomatología, pruebas biológicas, de transmisión, pruebas de
infectividad.
II. Propiedades físicas:
Microscopia de luz y electrónica (forma y tamaño).
III. Proteínas virales (serología):
ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay: 'ensayo por
inmunoabsorción ligado a enzimas'), Inmunostrip, ISEM.
IV. Ácidos nucleicos virales:
Hibridación y PCR

31. Síntomas
• Solo como una guía.
• Enmascaramiento.
• Virus diferentes ocasionan síntomas
similares.
• Un virus ocasiona síntomas diferentes en
una misma especie.
• Condiciones ambientales.
• Estado nutricional.

32. Síntomas externos
Color
Coloración anormal:
Claros
Oscuros
Mosaicos
Watermelon mosaic potyvirus
Papaya ringspot potyvirus

33. Clorosis
Clareamiento de venas
Manchas cloróticas o necróticas
Manchas anilladas cloróticas
Manchas anilladas necróticas
Entorchamiento
Enrrollamiento
Distorsión
Rugosidad en hojas
Hojas rizadas
Crecimientos anormales
Enanismo
Colores anormales
Deformaciones

34. Types of systemic symptoms caused by viruses and viroids in plants.
(AGRIOS, 2005)

35. Types of systemic symptoms caused by viruses and viroids in plants.
(AGRIOS, 2005)

36. Variación en los síntomas
• Cepas o razas
• Cultivar
• Edad de la planta

37. Síntomas internos
• Cuerpos de inclusión (inclusiones):
estructuras proteicas, partículas virales (viriones).
• Desviaciones anatómicas:
Acumulación de almidón en las hojas. Necrosis
del floema. Acumulación de calosa.

38. Transmisión de virus Fitopatógenos
I. Mecánica:
• Accidental
• Roce de las hojas
• Manos de los operarios, herramientas, maquinaria, ropa
o la piel de personas o animales.
II. Semilla y polen
III. Injerto
IV. Cuscuta
V. Vectores: insectos, ácaros, nematodos, hongos, protozoos.

39. Transmisión inducida mecánica
• Virus llevados fuera
• Virus en el embrión de la semilla
• Material de propagación vegetal:
• Tubérculos, bulbos, cormos, raíces,
estacas, estolones.
• Diseminación de virus por comercio y
trafico de material vegetales

40. (AGRIOS, 2005)

41. (AGRIOS, 2005)

42. (AGRIOS, 2005)

43. Vectores
RELACIONES VIRUS- VECTOR- HOSPEDANTE
Persistencia: el virus permanece viable en el vector.
PATÓGENOS NO CIRCULATIVOS: llevados en el aparato bucal de los vectores, puede ser no
persistente o semipersistente.
PATÓGENOS CIRCULATIVOS: retenidos en el vector por muy largo tiempo
pueden ser persistente o propagativos entran al sistema circulatorio del vector y se
replican dentro de él.
Persistentes: circulativos no hay multiplicación del patógeno en el vector.
Propagativos: circulativos, hay multiplicación del patógeno en el vector.
TRANSMISIÓN VERTICAL: traspaso a la progenie.

45. NO PERSISTENTE: Algunas horas como máximo
(áfidos)
SEMI PERSISTENTE: Algunos días (áfidos,
saltahojas, moscas blancas)
PERSISTENTE CIRCULATIVO: desde horas hasta
semanas (áfidos, saltahojas, moscas blancas, trips)
PERSISTENTE PROPAGATIVO: Continua de por
vida (áfidos, saltahojas, chinches)
biorender.com

46. INSECTOS
FAMILIA
TIPO DE TRANSMISIÓN NOMBRE VIRUS NOMBRE VECTOR
APHIDIDAE No circulativa, no persistente Potato Y potyvirus, PVY.
Soybean mosaic potyvirus,
SMV.
Myzus persicae
No circulativa,
Semipersistente
Citrus tristeza closterovirus,
CTV.
Toxoptera citricidus
Circulativa Potato leafroll polerovirus,
PLRV.
CICADELLIDAE Circulativa Maize rayado fino marafivirus,
MRFV.
Dalbulus maidis
DELPHACIDAE Persistente, propagativo y
transmisión vertical
Maize mosaic
nucleorhabdovirus, MMV.
Peregrinus maidis
PSEUDOCOCCIDAE Semi-persistente
Persistente
Banana streak badnavirus,
BSV.
Planococcus citri
ALEYRODIDAE Persistente Bean golden yellow mosaic
begomovirus, BGYMV.
Bemisia tabaci
Semi-persistente Potato yellow vein crinivirus,
PYVV.
Trialeurodes vaporariorum
ORDEN
COLEÓPTERA
CHRYSOMELIDAE No persistente Passion fruit yellow mosaic
tymovirus, PFYMV.
Diabrotica sp.
THYSANOPTERA Persistente, propagativo y no
persistente
Tomato spotted wilt tospovirus,
TSWV.
Frankliniella occidentalis
Thrips tabaci

47. Tenuipalpidae Persistente y Propagativo Citrus leprosis cilevirus,
(CiLV-C).
Brevipalpus phoenicis
ÁCAROS
FAMILIA
TIPO DE TRANSMISIÓN NOMBRE VIRUS NOMBRE VECTOR
Nematodos
Longidoridae
Grapevine fanleaf nepovrus, GFLV. Xiphinema index
Tobacco rattle tobravirus, TRV. Paratrichodorus allius
Hongos
Olpidiaceae
Cucumber leaf spot virus, CLSV. Olpidium radicale
Tobacco necrosis virus, TNV. Olpidium brassicae
Protozoos Rice stripe necrosis benyvirus,
RSNV.
Polymyxa graminis
Potato mop- top pomovirus, PMTV. Spongospora subterranea

48. Myzus persicae
http://www.agrologica.es
Toxoptera citricidus
http://www.diark.org
Dalbulus maidis
zahniser.speciesfile.org
en.wikipedia.org
Peregrinus maidis
www.britannica.com
Planococcus citri
http://entnemdept.ufl.edu
Bemisia tabaci

49. http://www.hortoinfo.es
Trialeurodes vaporariorum
http://www.flickriver.com
Diabrotica sp.
http://keys.lucidcentral.org
Frankliniella occidentalis
en.wikipedia.org
Thrips tabaci
(Roy et al., 2015)
Brevipalpus phoenicis

50. Nematodo daga
Xiphinema index

51. Virus de la hoja de abanico de la vid
(Grape fan leaf nepovirus-GFLV)

52. Virus del entorchamiento del arroz
Polymyxa graminis

53. Roña de la papa
Spongospora subterranea