Un sistema de tRNA-amiRNA policistrónico revela los roles antivirales de contra la infección
Autores: Bao, Wenhua; Sun, Danyang; Qiu, Yan; Zhao, Xiaoke; Wuriyanghan, Hada
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Interferencia de rna
Proteínas argonaute
Patogenicidad de smv
Reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa cuantitativa en tiempo real
Microrna artificial
Trna-amirna policistrónica
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
La interferencia de ARN (RNAi) es un mecanismo crucial de defensa antiviral en las plantas, donde las proteínas Argonaute (AGO) desempeñan un papel central. Sin embargo, la función de las proteínas AGO en la interacción entre el virus del mosaico de la soja (SMV) y las plantas sigue sin estar clara. En este estudio, se confirmó la patogenicidad del SMV utilizando un clon infeccioso SMV-GFP, con síntomas típicos y fluorescencia GFP sistémica observada 14 días después de la inoculación. El análisis de reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa cuantitativa en tiempo real reveló una regulación dinámica de múltiples genes tras la infección. Notablemente, se observaron aumentos significativos en la expresión de ciertos genes que estaban positivamente correlacionados con la acumulación viral, sugiriendo sus roles críticos en la defensa antiviral. Basado en estos hallazgos, se seleccionaron estos tres genes como objetivos para el silenciamiento de microARN artificial (amiRNA). Se diseñaron tres amiARNs para cada gen utilizando el backbone miR1596, con las secuencias más efectivas exhibiendo eficiencias de silenciamiento que oscilaban entre el 75.2% y el 98.1%. Se construyó un cassette de tRNA-amiRNA policistrónico (PTA) utilizando la tecnología de clonación Golden Gate para dirigirse simultáneamente a los tres genes. Los ensayos de co-infección indicaron que el cassette PTA mejoró la acumulación de SMV de manera más efectiva que los amiARNs individuales, como lo evidencian el aumento de la fluorescencia GFP (49.1-60.5%) y la necrosis foliar pronunciada. El sistema PTA downreguló la expresión de los genes seleccionados entre un 18.4% y un 26.7%. Además, el silenciamiento por sí solo resultó en necrosis severa, subrayando su papel esencial en este mecanismo de defensa antiviral. Este estudio elucida la importancia de los genes seleccionados en la inmunidad antiviral y demuestra la utilidad del sistema PTA para un silenciamiento eficiente de múltiples genes, ofreciendo valiosos conocimientos para el desarrollo de estrategias antivirales basadas en RNAi.
Descripción
La interferencia de ARN (RNAi) es un mecanismo crucial de defensa antiviral en las plantas, donde las proteínas Argonaute (AGO) desempeñan un papel central. Sin embargo, la función de las proteínas AGO en la interacción entre el virus del mosaico de la soja (SMV) y las plantas sigue sin estar clara. En este estudio, se confirmó la patogenicidad del SMV utilizando un clon infeccioso SMV-GFP, con síntomas típicos y fluorescencia GFP sistémica observada 14 días después de la inoculación. El análisis de reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa cuantitativa en tiempo real reveló una regulación dinámica de múltiples genes tras la infección. Notablemente, se observaron aumentos significativos en la expresión de ciertos genes que estaban positivamente correlacionados con la acumulación viral, sugiriendo sus roles críticos en la defensa antiviral. Basado en estos hallazgos, se seleccionaron estos tres genes como objetivos para el silenciamiento de microARN artificial (amiRNA). Se diseñaron tres amiARNs para cada gen utilizando el backbone miR1596, con las secuencias más efectivas exhibiendo eficiencias de silenciamiento que oscilaban entre el 75.2% y el 98.1%. Se construyó un cassette de tRNA-amiRNA policistrónico (PTA) utilizando la tecnología de clonación Golden Gate para dirigirse simultáneamente a los tres genes. Los ensayos de co-infección indicaron que el cassette PTA mejoró la acumulación de SMV de manera más efectiva que los amiARNs individuales, como lo evidencian el aumento de la fluorescencia GFP (49.1-60.5%) y la necrosis foliar pronunciada. El sistema PTA downreguló la expresión de los genes seleccionados entre un 18.4% y un 26.7%. Además, el silenciamiento por sí solo resultó en necrosis severa, subrayando su papel esencial en este mecanismo de defensa antiviral. Este estudio elucida la importancia de los genes seleccionados en la inmunidad antiviral y demuestra la utilidad del sistema PTA para un silenciamiento eficiente de múltiples genes, ofreciendo valiosos conocimientos para el desarrollo de estrategias antivirales basadas en RNAi.