Estudios sobre la implicación de la metilación m6A en la regulación del ciclo infectivo del Virus del Mosaico de la Alfalfa (AMV)

Abstract

[ES] La metilación del nitrógeno en posición 6 de las adenosinas (m6A) de los RNAs mensajeros (mRNAs) es una de las modificaciones reversibles más importantes en la biología del RNA actuando como un mecanismo de regulación postranscripcional. Esta marca química está presente en levaduras, plantas, insectos, mamíferos y virus, desempeñando un papel fundamental en el procesamiento, degradación y traducción de los mRNAs. La maquinaria que controla el estado de metilación del RNA reside en complejos enzimáticos con funciones antagonistas y/o complementarias: metiltransferasas que incorporan el grupo metilo en la molécula del RNA (proteínas escritoras ), proteínas desmetilasas que realizan la función opuesta ( borradoras ) y proteínas con capacidad de reconocer e interaccionar con m6A ( lectoras ). En mamíferos, esta modificación está implicada en procesos celulares como la meiosis, el ritmo circadiano o la apoptosis y, en humanos, se ha relacionado con cáncer e infertilidad (Cao et al., 2016). Asimismo, se ha identificado el motivo DRm6ACH (donde D = A/G/U; R =A/G and H = U/A/C) como la secuencia consenso de metilación m6A más abundante en los RNAs (Meyer & Jaffrey, 2017). Aunque en plantas este mecanismo de regulación está muy poco estudiado, las evidencias actuales sugieren que en Arabidopsis estaría mediado por un complejo proteico con actividad de metilación del que se han identificado las subunidades denominadas MTA, MTB, FIP37, VIRILIZER y HAKAI, (Rů ička y col., 2017); una serie de posibles proteínas conteniendo el dominio Alkb que actuarían como desmetilasas (denominadas atALKBH1-10B); y una familia de 11 miembros denominada proteínas con la región C-terminal conservada evolutivamente (ECT), que actuarían como lectoras. Trabajos recientes han mostrado la capacidad de las proteínas atALKBH9b y atALKBH10b de eliminar la modificación m6A en el RNA in vitro (Martínez-Pérez y col., 2017; Duan y col., 2017) así como, la interacción con m6A de las proteínas lectoras ECT2, ECT3 y ECT 4 (Arribas-Hernández et al., 2018). Finalmente, diversos estudios revelan que m6A juega un papel crítico en el desarrollo embrionario y la emergencia y regulación de la arquitectura floral y de las hojas (Zhong y col., 2008; Bodi y col., 2012; Duan y col., 2017; Arribas-Hernández y col., 2018). Por otro lado, en los años 70, se observó que algunos virus humanos con genomas de ADN como el adenovirus-2 o virus del herpes simple contenían la modificación m6A en sus correspondientes mRNAs mientras que, en los últimos años, se ha demostrado su presencia en los genomas de virus de RNA con replicación citoplásmica, como el virus de la hepatitis C o el virus del Zika, teniendo, además, un papel crítico en el proceso infectivo de estos patógenos (Gokhale y Horner, 2017). En el caso de virus de plantas, se ha identificado la presencia de un dominio AlkB dentro de la replicasa viral de algunos virus que infectan principalmente a plantas leñosas (Bratlie and Drabløs, 2005). Aunque se desconoce si estos dominios son funcionales in vivo frente a m6A, si se ha demostrado su capacidad para eliminar in vitro modificaciones tipo m1C y m3C en DNA y RNA (van den Born et al., 2008). Por otro lado, el grupo de investigación del Prof. Vicente Pallas ha demostrado que m6A está presente en el genoma de los virus del mosaico del pepino y el del mosaico de la alfalfa (AMV), sugiriendo que la modificación m6A en los genomas de virus que infectan mamíferos y plantas representaría un nuevo mecanismo de regulación de las infecciones virales (Martínez-Pérez et al., 2017). Además, en el caso del AMV, se ha demostrado que la desmetilasa atALKBH9b modula los niveles de metilación m6A del genoma viral, lo cual representa un factor clave en el proceso infectivo de este patógeno. Por otro lado, se han identificado una serie de motivos DRm6ACH en el genoma del virus, aunque se desconoce su posible releva