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Viroma del nopal verdura en la zona centro de México
por Candelario Ortega Acosta, Daniel L Ochoa Martínez*, Reyna I Rojas Martínez, Cristian Nava Díaz, Rodrigo A Valverde
*Autor de Correspondencia.
Recibido: 31/julio/2023 – Publicado:
27/diciembre/2023
DOI:
https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2023-2
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Resumen Antecedentes/Objetivo. En este estudio se aprovechó la capacidad de la secuenciación de alto rendimiento (HTS) para detectar virus en nopal verdura.
Materiales y Métodos. Se analizaron muestras del Estado de México (EDMX), Hidalgo y Morelos, así como de la Ciudad de México (CDMX).
Resultados. En la muestra proveniente de EDMX, se detectaron y recuperaron los genomas de Opuntia virus 2 (OV2, género Tobamovirus) y Cactus carlavirus 1 (CCV-1, género Carlavirus). En la muestra proveniente de CDMX, además de OV2 y CCV-1, se detectó un nuevo viroide y un potexvirus. El primero tiene un genoma RNA circular con 412 nt de longitud para el cual se propone el nombre de “Opuntia viroid I” (OVd-I). La estructura primaria de este viroide mostró una identidad de secuencia de nucleótidos de menos del 80 % con cualquiera de los viroides actualmente conocidos y una relación filogenética con el género Apscaviroid, (Familia Pospiviroidae) con el que comparte motivos estructurales conservados.
Conclusión. El nuevo potexvirus se denominó Opuntia potexvirus A (OPV-A), cuya secuencia de la replicasa viral tiene un 77.7 % de identidad de aminoácidos con Schlumbergera virus X. Finalmente, en 93 (72 %) de 129 muestras de nopal verdura recolectadas en las cuatro entidades, se detectó al CCV-1.
Palabras clave: Cactáceas, HTS, Viroide, Potexvirus, Tobamovirus, Carlavirus
Figura 1. Síntomas asociados a virosis en cladodios de nopal verdura. (A-D) Muestras de nopal colectadas en la Ciudad de México, Alcaldía Milpa Alta, (E) Muestra de nopal colectado en el estado de México, Municipio de Otumba, (F) Muestra de nopal sana del Estado de México.
Figura 10. Árbol filogenético de Máxima Verosimilitud de la familia Alphaflexiviridae basado en las se- cuencias de aminoácidos de la cápside proteica; la secuencia de Opuntia virus A se encuentra en negrita. Los colores del árbol representan los diferentes géneros de esta familia. Los círculos en las ramas muestran valores de soporte UFBoot > 70 %
Figura 11. Estructura secundaria predicha utilizando el servidor web UNAFold (Herramienta UNAFold disponible online: www.mfold.org) para OVd-I. Se resaltan los sitios que forman la región conservada terminal (TCR) en las posiciones 16 a 26 y la región conservada central (CCR) en las posiciones 84 a 100 y 313 a 329.
Figura 12. Árbol filogenético de Máxima Verosimilitud de la familia Pospiviroidae y Avsunviroidae basado en secuencias de nu- cleótidos de genomas completos de las especies representativas de los diferentes géneros. La secuencia obtenida del OVd-I se encuentra en negrita. Los diferentes colores representan los géneros de viroides. Los círculos en las ramas muestran valores de soporte UFBoot > 50 %.
Figura 13. Distribución de frecuencia de identidades por pares obtenida con la herramienta de demarcación de secuencias SDT (Muhire et al., 2014) a partir de secuencias de genomas completos de especies de la familia Pospiviroidae para respaldar la demarcación del Opuntia viroid I, como una nueva especie
Figura 14. Partículas virales en forma de varilla rígida (®) y flexible (®) de diferentes longitudes observadas por microscopía electrónica de transmisión en plantas de nopal con patrones amarillos irregulares, anillos amarillos, mosaico y manchas cloróticas alrededor de las espinas, utilizando la técnica “leaf dip"
Figura 2. (A) Cobertura de lecturas a lo largo del genoma del aislamiento OV2-Edo-Mex y porcentaje del contenido de guanina citosina, (B) Mapa genómico del OV2-Edo-Mex. La flecha indica el sitio del codón de terminación de la proteína de 128 kDa completa, con fugas de lectura
Figura 3. (A) Cobertura de lecturas a lo largo del genoma del aislamiento OV2-CDMX y porcentaje del contenido de guanina citosina (B) Mapa genómico de OV2-CDMX. La flecha indica el sitio del codón de terminación de la proteína de 128 kDa completa, con fugas de lectura.
Figura 4. Árbol filogenético de Máxima Verosimilitud del género Tobamovirus que muestra las relaciones entre los genomas obtenidas en este estudio (en negrita) del OV2 y la de aislamientos previamente reportados. Los diferentes colores representan las familias botánicas como hospedantes naturales donde se ha repor- tado cada virus. Los círculos en las ramas muestran valores de soporte UFBoot > 70%.
Figura 5. (A) Cobertura de lecturas a lo largo del genoma del aislamiento CCV-1-Edo-Mex y por- centaje del contenido de guanina citosina, (B) Organización del genoma de CCV1-Edo- Mex, que muestra seis marcos de lectura abiertos y sus productos correspondientes. RNA- dependiente RNA-polimerasa, (RdRp); cubierta proteica, (CP); proteína de unión al ácido nucleico, (NB); bloque de tres genes, (TGB).
Figura 6. Árbol filogenético de Máxima Verosimilitud de genomas completos de secuencias de nucleótidos de CCV-1 de este estudio (en negrita), así como otros aislamientos, y diferentes especies del género Car- lavirus. Como grupo externo se utilizó al Apricot vein clearing associated virus, género Prunevirus. Los círculos en las ramas muestran valores de soporte UFBoot > 50%
Figura 7. (A) Cobertura de lecturas a lo largo del genoma de Opuntia potexvirus A (OPV-A) y por- centaje de guanina/citosina, (B) Organización del genoma de OPV-A, que muestra cinco marcos de lectura abiertos y sus productos correspondientes: RdRp, replicasa viral; TGB, bloque de tres genes. CP, cubierta proteica.
Figura 8. Matriz de identidad del porcentaje de aminoácidos de la cápside proteica (A) y la replicasa viral, (B) de las especies del género Potexvirus más cercanas al Opuntia potexvirus A (en negrita).
Figura 9. Árbol filogenético de Máxima Verosimilitud de la familia Alphaflexiviridae basado en las se- cuencias de aminoácidos de la replicasa viral; la secuencia del Opuntia virus A se encuentra en negrita. Los colores del árbol representan los diferentes géneros de esta familia. Los círculos en las ramas muestran valores de soporte UFBoot >70%
Cuadro 1. Iniciadores utilizados en los ensayos de RT-PCR para la validación de los virus/viroide detectados en los datos de HTS de las dos bibliotecas de nopal
Cuadro 2. Comparación del genoma completo o parcial de los virus encontrados por HTS en las dos bibliotecas de nopal, con la secuencia de referencia más similar del GenBank
Cuadro 3. Resultado del análisis Blastx de virus potencialmente presentes en la biblioteca CDMX-1 y confirmación por RT-PCR y secuenciación.
Cuadro 4. Detección de CCV-1 en cuatro estados productores de nopal verdura en México
