H2020 MelonMixVir Proiektua: Meloian birus mistoen infekzioak: gaixotasuna, bektoreen transmisioa, RNA isilaraztea eta landareen defentsa
- Mota Proiektua
- Egoera Bete
- Exekuzioa 2015 -2017
- Esleitutako Aurrekontua 170.121,6 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia Horizonte 2020
- Proiektuaren webgunea MelonMixVir
Proiektuaren helburua meloiaren MVI ulertzea eta kalteak murrizteko funtsezko urratsetan esku hartzeko moduak aztertzea zen. Helburu hauek lortzeko, MVI bat aztertu genuen CYSDV eta WMVrekin infektatutako meloi landare sentikorrak erabiliz. Landareetan birusaren defentsa-mekanismoa RNAren isiltzea inhibitzean datza, defentsa-mekanismo hori blokeatzen edo murrizten duten proteinen jardueraren bidez. Birus-proteina hauek, RNA isilarazteko inhibitzaileak (RSS), funtsezko zeregina dute landareen infekzioan.
Lehenik eta behin, protokolo bat garatu genuen landareak infektatzeko CYSDV eta WMV bektore naturalak, euli zuria eta zorria erabiliz, hurrenez hurren, eta MVI lortzeko. Ondoren, infekzio sintomak kontrolatu genituen infekzio bakarreko eta mistoko landareak alderatuz, eta laginak hartu genituen 12 egunean behin infekzioaren 60. egunera arte birusaren mailak alderatzeko. Gure behaketek adierazi zuten MVI duten landareak SVI dutenak baino gehiago kaltetu zirela. Hala ere, 60 egun igaro ondoren, MVI zuten landareek gaixotasunaren sintometatik sendatu ziren WMVrekin infektatutako landareekin alderatuta (ikus irudia). Birusaren kuantifikazioak agerian utzi zuen CYSDVren kopurua beti handiagoa zela infekzio mistoa zuten landareetan. Bestalde, WMV-k kontrako noranzkoan jokatu zuen (WMV txikiagoa infekzio mistoa zuten landareetan).
Ondoren, birusen transmisioa aztertu genuen, intsektuek infekzio bakarra edo mistoa duten landareetatik birusak eskuratzen dituztenean aldatzen den zehazteko. Horretarako, intsektuei landareetatik SVI edo MVI (euli zuriak eta zorriak CYSDV eta WMV transmititzeko) eskuratzen uzten diegu eta birusa meloi-landare osasuntsuei transmititzen diegu (transmisio nagusia). Bigarren mailako transmisioa ere egin genuen, non landare hartzaileak birus batekin aldez aurretik infektatuta zeuden (zorriek WMV CYSDVz infektatutako landareei transmititzen zieten eta alderantziz), birus baten presentziak bigarrenaren etorrera eragozten zuen ikusteko. Bai lehen mailako bai bigarren mailako transmisioan, ez zen alderik egon CYSDVren transmisio-tasan euli zuriak infekzio bakarra edo mistoa zuten landareetan eskuratu zirenean. Hala ere, gure harridurarako, WMV transmisioaren kasuan transmisio-tasa handiagoa ikusi genuen infekzio mistoa zuten landareetan afidoak hartzen zirenean. Emaitza hau ustekabekoa izan zen, birusaren kuantifikazioak erakutsi baitzuen WMVren kopurua gutxitzen dela MVI duten landareetan SVI duten landareekin alderatuta. Hau da, MVI duten landareetan WMV kantitate txikiagoa dago, baina birusaren transmisio-tasa handiagoa da iturri-landare hau denean. Gaur egun, taldeko kideek emaitza hauek hobeto argitzeko esperimentu osagarriak egiten ari dira.
Azkenik, MVI-an zehar bi birusen RSS-aren artean interakziorik edo harremanik ba ote zegoen ikertu genuen. Lehenik, birus bakoitzerako deskribatutako proteinen RSS jarduera baieztatu genuen eta ondoren, proteina horietako batzuen landare-zelularen barruan kokalizazioa adierazi zuten lokalizazio subzelularreko esperimentuak egin genituen.
Ikerketa zientifikoaren helburu garrantzitsuena betetzeko, lortutako emaitzak komunitate zientifikoari zein publiko orokorrari zabaldu zitzaizkion. Bost bilera zientifikotan (nazionalak eta nazioartekoak) aurkeztu ziren eta aldizka institutu anfitrioiaren barne mintegietan. Jendeari dagokionez, zientzia gizartera hurbiltzeko hainbat ekimen egin ziren eta sei dibulgazio jarduera egin ziren.
Izaki bizidun guztiek bezala, landareak hainbat patogenoren (bakterioak, onddoak eta birusak) erasoen menpe daude, eta horrek galera handiak eragiten ditu munduko nekazaritzan.
Birusak laboreei eragiten dieten estres biotiko kaltegarrienetako bat dira. Naturan, birus bakarreko infekzioek (UTI) normalean sintoma arinak edo batere ez dute eragiten, eta horrek erraztu egiten du haien hedapena landare infektatu asintomatikoen sakabanaketaren bidez. Aitzitik, birus-infekzio mistoetan (MVI), ziurrenik ohikoenetan, landarea bi birus edo gehiagorekin infektatzen da aldi berean. Horrek efektu sinergikoak sor ditzake, eta ondoriozko gaixotasunak gernu-infekzioekin alderatuta sintoma biziagoak aurkeztu ditzake. Birus-gaixotasun hauen kontrol eraginkorrak haien hedapenari buruzko informazio epidemiologikoa behar du (landare-birusen % 80 inguru intsektu bektoreen bidez transmititzen dira). Gainera, IVMek birusaren hedapen-parametroak alda ditzakete birus-bektore-ostalariaren elkarrekintzak aldatuz.
Kasu batzuetan, IVMen garrantzia ondo ezagutzen da, adibidez, patata gozoaren birus gaixotasunean (SVD), baina beste askotan, eskuragarri dagoen ezagutza mugatuak zaildu egiten du haiek dakarten arriskua ebaluatzea. Meloia bezalako kukurbitazeoak egoera honen adibide ona dira: birus mistoen infekzioak (MVI) maiz gertatzen diren arren (azken landa-ikerketek erakusten duten bezala), orain arte ikerketa integral gutxi batzuk baino ez dira hasi labore honetan.
IVMetan parte hartzen duten mekanismoak sakonago ulertzeak mundu osoko hainbat laboretan dituzten eragin negatiboak gutxitzen lagunduko luke, produktibitatea handituz eta galerak saihestuz, eta horrek gizartearentzat onura ekonomiko zuzenak ekarriko lituzke.
MelonMixVirrek IVM-k Europan garrantzi handiko labore batean dakarren erronka fitosanitarioari heldu zion: meloia. Helburu nagusia zientzian oinarritutako aholkuak ematea zen, IVM-k meloietan eragindako kalteak minimizatzeko, labore honen ekoizpena eta kalitatea hobetzeko asmoz, eta, ondorioz, Europarentzako onura ekonomikoak hobetzeko asmoz. Ostalariak, birusak eta bektoreak konbinatzen dituzten patosistemen analisi sistematiko bat proposatu genuen, haien interakzioen ondorioak aztertzeko.
MelonMixVir-en helburu orokorrak hauek ziren: 1) Infekzio mistoen patologia: meloiaren infekzio misto baten larritasuna eta hedadura zehaztea eta birusaren kontrola errazten duten neurri proaktiboak eta haren kalteak minimizatzeko irtenbide posibleak bilatzea; 2) Entomologia eta bektoreen transmisioa: intsektu bektoreen (zorrien/eulien zurien) bidezko birusen transmisioaren azterketa IVMn zehar, birusen hedapena kontrolatzeko aholkuak eta ikuspegi praktikoak emateko; 3) Biologia molekularra eta erresistentzia: meloian IVM-an jarduten duen birus-defentsa sistemaren eginkizuna zehaztea, landare ostalarien erresistentzia-erantzuna modula dezakeena.
Ondorioztatzen dugu WMV-k (Watermelon mosaic virus) eta CYSDV-k (Cucurbit nano virus) meloi-landareetan eragindako IMV-ren kasuan, ziurrenik sinergia bat dagoela non WMV-k CYSDV-ren presentziatik onura ateratzen duen (gutxienez transmisioan). Birus bakoitzaren kantitate erlatiboa bestearen presentziak aldatzen du, eta horrek adierazten du nolabait landarearen barruan elkarreragiten dutela.
MelonMixVir-ek meloi landareetan birus mistoen infekzioak tratatzen ditu. Birus patogenoek mundu osoko galera ekonomiko handiak eragiten dituzte, baina landareen birusologia ikerketa gehienak birus gutxi batzuekin egiten dira, eta infekzio mistoen kasu ohikoenak gutxiegi ordezkatuta daude argi eta garbi. Aitzitik, efektu sinergiko larriak gerta daitezke infekzio mistoetan, baita bakarrik daudenean sintoma arinak edo sintomarik ez duten birusen artean ere. Ondorioz, infekzio anitzen inguruko ezagutza faltak zaildu egiten du arriskuen ebaluazioa labore askotan. Adibidez, kukurbitaceoetan ikerketa gutxi batzuek baino ez dute jorratzen egoera hau, nahiz eta azken inkestek infekzio mistoak maiz gertatzen direla erakusten duten. MelonMixVir-en helburu nagusia hutsune hori betetzea da, ezagutza berria eta aholku zientifikoak emanez meloietan birusak eragindako kaltea minimizatzeko, horrela ekoizpena eta kalitatea hobetuz eta Europarentzako onura ekonomikoak handituz. Horretarako, potyvirus (WMV) + crinivirus (CYSDV) bidez koinfektatutako meloi landareen eta patata gozoaren birus gaixotasuna (SPVD) sortzen duen patosistema ezagunagoaren arteko antzekotasun potentzialak aztertzea dugu helburu. Konparazio-analisiak hainbat urratsetan zentratuko da, besteak beste, intsektu bektoreen bidezko transmisioa (zorriak eta euli zuriak), landareen defentsa-mekanismoak (RNA isiltzean oinarrituta) eta patogenoen erantzunak (RNA isilarazteko inhibitzaileen ekintzaren bidez). Birologiako, entomologiako eta biologia molekularreko ikuspegiak erabiliko dira prozesu desberdinak hobeto ulertzeko. Proiektu anbiziotsu hau hautagaiaren esperientzia osatzeko diseinatuta dago, landare-patologo gisa karreran aurrera egiteko aukera emanez. Emaitzek birusek eragindako kalteak murrizteko kudeaketa-estrategia eta gomendio berrien diseinua barne hartzen dituzte. Lana Semillas Fitó hazi-enpresa pribatuarekin, bazkide den erakunde batekin, zuzenean lankidetzan egingo da, sortutako ezagutzari aplikazio praktiko argia emateko helburua lortzeko.
Gure ezagutzaren arabera, hau da meloian MVI modu sistematiko eta kontrolatuan jorratzen duen lehen ikerketa. Emaitza hauek MVI deszifratzen lagunduko dutela espero dugu, ez bakarrik meloietan, baita beste labore batzuetan ere. Intsektuen populazioa kudeatzeko garatutako tresnak, zalantzarik gabe, oso erabilgarriak izango dira etorkizunean antzeko arazoei aurre egiteko lanerako. Transmisioaren emaitzek balio handia izan dezakete birusaren hedapena kontrolatzeko landan (adibidez, euli zuriaren populazioa kontrolatzea CYSDVren presentzia eta, ondorioz, landare infektatu nahasien presentzia minimizatzeko).
Hemen lortutako emaitzak birusen aurkako erresistentzia-ezaugarri hobetuak dituzten meloi-landareak ekoizteko oinarria dira. Horrek eragin positiboa izango du Europako ekonomian, sektorearen lehiakortasuna hobetuz, eta gizarteari mesede egingo dio, kalitate handiagoko fruta ekoiztea eta, ondorioz, kontsumitzea ahalbidetuz. Gainera, sortutako tresnen erabilera potentzialak eta balio komertziala beste labore batzuetara zabaldu daitezke, MelonMixVir-en emaitzen eragina labore bakar baten eta eremu geografiko bakar baten mugetatik haratago zabalduz.
- CENTRE DE RECERCA EN AGRIGENOMICA CSIC-IRTA-UAB-UB (CRAG-CERCA)
Lotutako proiektuak
