Landwirtschaftliche phytopathologie

MOLEKULARE EVOLUTION UND RELACIOES TAXONOMISCHE FAMILIE BROMOVIRIDAE VIRUS PFLANZEN

Autor: CODOÑER CORTÉS FRANCISCO MANUEL.
Jahr: 2005.
Universität: VALENCIA.
Ort der Lesung: FACULTAD DE ECONOMIA - UNIVERSITAT DE VALÈNCIA.
Ort der Vorbereitung: INSTITUTO CAVANILLES DE BIODIVERSIDAD Y BIOLOGÍA EVOLUTIVA.

Inhaltsangabe: Der Computer hat sich zu einem wichtigen Werkzeug in der evolutionären Studien über die letzten 25 aios. Der Anstieg bei der Nutzung der Programmierung und der Entwicklung neuer Algorithmen in diesem und in anderen Bereichen der Biologie hat lIevado um eine neue wissenschaftliche Disziplin lIamada Bioinformatik. Trotz seines kurzen Lebens als eine Wissenschaft, die Millionen und Abermillionen von Programmen entwickelt worden und stehen den Forschern, die sich nicht nur für die Erstellung von Studien im Bereich der molekularen Evolution, sondern auch Programme entwickelt haben, Fehlerbehebung Zeit verbraucht in der Klassifikation und Management Agenturen, secuancias und Strukturen, in der Vorhersage von Strukturen in der Modellierung in der Simulation, usw. Diese Arbeit wurde schneite eine Studie über die molekulare Evolution der Familie von Viren Pflanzen Bromoviridae. Die Familie Bromoviridae ist einer der wichtigsten Familien von Pflanzenviren, weil ihre Mitglieder beeinflussen ein breites Spektrum von Hosts und zu schweren Schäden in der aglicultura, die nicht nur Obstbäume, sondern auch viele Arten von Pflanzen, wie im Fall von Gurken, Luzerne , Juden, und so weiter. Das Genom von Ios Familienangehörigen Bromoviridae beträgt ca. 8 Kb lang, gliedert sich in drei RNA einzige Kette von positiven Polarität. Die RNA - 1 und RNA - 2 kodieren einem einzigen ORF (Proteine P1 und P2), die sich mit der Replikation des Virus. In Genres Ilarvirus und Cucumovirus der RNA2 kodiert eine zweite ORF, das Protein P2b, die offenbar übersetzt von einem RNA subgenómico (sgRNA), und dass dies bei der Unterdrückung von Genstillegung, in der Virulenz des Virus und die systemische Bewegung von Die gleichen durch die Anlage. Die RNA - 3 ist bicistrónico und besitzt zwei ORF die Codierung Proteine Bewegung (MP) und dem Deck Protein (CP), CP wird von einem sgRNA (RNA - 4). Ein besonderes Merkmal von lIarvirus und A / famovirus ist lIamado Phänomen Aktivierung von Genen, die nicht mehr als die Bindung von Proteinen an ein Ende der COP zu initiieren RNA-Virus (801 und. Al., 1971). Jüngste Untersuchungen haben die aktuelle Klassifikation von dieser Familie von Viren von Pflanzen, vor allem das Virus Schmierblutungen der zonalen Geranien (PZSV), und die Teilung der Familie in drei Genres anstelle der klassischen Einteilung in vier Genres. Diese Studien und Unsicherheiten in der neuen Erkenntnisse, die sich uns motiviert lIevar eine Studie des evolutionären Familienangehörigen Bromoviridae. Erstens ist lIevó eine evolutionäre Studie der beiden Proteine codiert durch die RNA - 3. Durch die Verwendung von Maximum Likelihood Methoden wurden zufällig Aminosäure Substitution Muster, die am besten erklärt, der Diversifizierung dieser Familie von Viren. Die Ergebnisse zeigen, dass die molekulare Evolution der Komponenten dieser Familie ist recht kompliziert, mit jedem Protein sich an verschiedenen Tarife und unter verschiedenen Formen der Aminosäure Substitution. Unter die Unterschiede sind auch verschiedene Frequenzen aminoacídicas im equilibiro, Heterogenität als Ersatz Verhältnis zwischen Standorten und covaliación zwischen den Standorten. Trotz dieser Unterschiede, die Struktur von Proteinen Entwicklung, die am besten passt sowohl Proteine wird vorgeschlagen, speziell Whelan und Goldman (2001) zu erklären, die Entwicklung der kugelförmige Proteine, einschließlich der Schwankungen der Aminosäure Zusammensetzung, die Häufigkeit der unveränderlichen Seiten, so dass die Heterogenität in Ersatzquoten Durch die Positionen. Es gibt auch Beweise für die Existenz von coevolucion zwischen Domänen der beiden Proteine: die Region C - Begriff 8 inal von 1c21 Protein MP hat einen Ersatz Satz wie der PA Protein, 10, die zeigen, dass es unter den gleichen evolutionären Druck. Die Analyse deutet darauf hin, dass auch wir getan haben, die wir nicht unterstützen die Hypothese von der Existenz der molekularen Uhr in der evoluci6n von Ios Komponenten dieser Familie, da verschiedene linages entwickeln sich auf verschiedene Sätze, diese Heterogenität ist am stärksten unter linages innerhalb der Geschlechter Von lIarvirus mehr als im Rest der Geschlechter. Eine weitere relevante Ergebnisse, die sich aus den Ergebnissen der Analyse der RNA - 3, ist die Einstufung des Alfalfa Mosaik Virus (AMV) innerhalb der Gattung lIarvirus finden 5 Untergruppen statistisch signifikante innerhalb dieses Genres. Schließlich PZSV kann als ein echtes Mitglied der Familie Bromoviridae nicht als Anzeige incerta sedi. Taxonomie der Bromoviridae wurde auch gescannt werden Techniken, die sich mit aktuellen Informationen aus dem gesamten Proteom. Der gewählte Ansatz basiert auf der Analyse der latenten semantischen, und der Abbau der Eigenwerte von Arrays mit Peptiden zwischen verschiedenen Proteinen. Ein klarer Vorteil für diese Art von Ansatz bei der Unabhängigkeit der vorherigen Folge Ausrichtung, da die Sequenzen werden als Text in einer bestimmten Sprache, wo Worte sind kleine Peptide und Aminosäuren sind die Texte. Vor dem Abschluss der Prüfung war das Problem zu beheben, der Dimensionalität des Raumes Vektor, wo sie zu den Berechnungen. Die Ergebnisse der Analyse, sobald das Problem behoben von Dimensionalität, weitgehend im Einklang mit denen, die in der Analyse der RNA - 3, und schlägt vor, dass die derzeitige Einstufung von dieser Familie sollte geändert werden, in mehrfacher Hinsicht: (i) die AMV ist ein echtes Mitglied Des Geschlechts lIarvirus, und sollte nicht als eine separate und unabhängige Genre, (ii) die PZSV müssen als Mitglied der famiia Bromoviridae, (iii) die lIarvirus sollte in mindestens sieben Untergruppen, die den aktuellen calsificación die Aus antigene Unterschiede. Die taxonomische genaue Position bestimmter Viren in der Familie hängt von Protein impliziert, dass der phylogenetischen Baum. Um eine Erklärung für die Unterschiede zwischen den vier Genealogien haben wir eine Analyse zu testen möglich Ereignisse Segregation ist nicht unabhängig von der RNA Veranstaltungen coinfección virale, so gut wie möglich Rekombination. Um zu testen, die Rolle der Rekombination in der Entwicklung der Familie zwei Ansätze beruhen auf Wahrscheinlichkeiten maximo - verosimiles. Die erste, ein Ansatz, Bayesian identifiziert Schnitt Punkte in Folge eine Reihe Ausrichtung, und eine zweite Ansatz, die diese Punkte im Schnitt Drillinge Folge Ausrichtung. Die Analyse ergab, haben wir einige Anzeichen für Rekombination in einigen Familienmitgliedern. Besonders interessant ist der Fall, der AMV, dass Ios Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieses Virus sind: eine Rekombination Veranstaltung am CP Protein innerhalb der RNA - 3 zwischen lIarvirus und Cucumovirus. Dieses Ergebnis wird auch durch bestimmte Aspekte und biologische Eigenschaften, die dieses Virus von der übrigen Ios Jarvirus. Andere Veranstaltungen der Rekombination gefunden, in der Analyse sind: (i) das Protein MP PZSV zwischen einem lIarvirus und Bromovirus, (ii) im Brom Mosaik Virus (BMV) wird auf der Ebene der Proteine P2 eventuell zwischen Bromovirus und Cucumovirus, und (Iii) die C-terminale Region des Proteins P2 Virus Zwergwuchs der 10S Erdnüsse (pSV). Die Ergebnisse der Trennung wurden nicht schlüssig und unterstützen daher die Idee, dass RNA's segregaban unabhängig Ereignisse coinfection. Wenig ist bekannt über die Bewegung des Virus Klingeln nekrotischen von Prunus (PRNSV), aber es ist eine indirekte Hinweise darauf, die Beteiligung der kodierten Proteine von der RNA - 3 in dieser Funktion. Ein Ziel der Diplomarbeit wurde eine Studie zu entwickeln, um 10 Aminosäuren des Proteins MP und CP, die in dieser wichtigen Rolle. Die Bedeutung strukturelle und / oder funktionelle relativen Ias verschiedenen Positionen aminoacídicas in einem Protein bestimmt werden kann, indem man die Höhe der selektive Einschränkungen, denen diese Aminosäuren sind im Laufe der Evolution. In einem Teil der Diplomarbeit untersucht solche Beschränkungen bei linearen und dreidimensionale Proteine in MP und CP. Es ámpliamente akzeptiert, dass diese Proteine interagieren müssen, um die Bewegung virale Zelle zu Zelle, aber noch nicht angeboten direkte Beweise. Durch die Verwendung einer Angleichung mÃ ¡ximo - parsímnica analysiert Nukleotidsequenzen von 46 Isolaten PNRSV, Ios, die sich in der Symptomatik, hosten und der geografischen Herkunft. Mit der Untersuchung wurden in mehreren Standorten sowohl Proteine, die unter verschiedenen Druck Screening. Einmal erkannt diese Websites, entwickelt eine Analyse der Kovarianz zu untersuchen, ob Veränderungen in bestimmten Positionen des Proteins Variation klimatisierte anderswo entweder die gleiche oder andere Protein. Diese Analyse der Kovarianz sich das Licht um zu sehen, welche bestimmten Aminosäure Position sollte in die physikalischen und funktionalen Interaktion zwischen Proteinen MP und CP. Die Positionen sind für die C-terminale Region des Proteins MP und zwei Regionen der COP, ein N-terminalen Region ein, und gehört zu den Aminosäuren von Position 140 bis 145. Da ist nichts bekannt über die dreidimensionale Struktur von Proteinen, eine Methode basiert auf "thereading" wurde verwendet, um eine Struktur, in denen sie sich identifizieren können diese Aminosäuren wurden in der Auswahl und der Analyse der Kovarianz, prognostizierte Diese Strukturen Einverstanden sind bestimmte strukturelle Merkmale beschrieben, die von anderen, schließlich waren diese Entdeckungen kontrastiert mit dem, was ist bekannt über die Beteiligung von bestimmten Websites und Domänen in der Struktur, die Interaktionen proteícas und Wechselwirkungen proteína - RNA.

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