Identificación y análisis filogenético de los dominios ALKB de las replicasas de virus de plantas

Abstract

[ES] La metilación del nitrógeno en posición 6 de la adenosina (m6A) es la modificación interna más abundante de mRNAs en eucariotas. Las proteínas conocidas como m6A writers y erasers (escritoras y borradoras) definen el estado de metilación de un mRNA, mientras que las m6A readers (lectoras) reconocen este nucleótido modificado y controlan el destino de los mRNAs metilados. Aunque el estudio de la modificación del ARNm está todavía en sus inicios, el intenso interés que despierta su participación en importantes procesos biológicos, así como en patologías como el cáncer, ha llevado a rápidos avances en la comprensión de cómo las modificaciones del ARNm controlan la expresión génica en los sistemas de mamíferos. En mamíferos, las erasers pertenecen a la familia de proteínas AlkB (oxigenasas dependientes de 2-oxoglutarato y Fe (II) ), que en Escherichia coli se ha demostrado que protege los ácidos nucleicos contra el daño por metilación, mientras que las readers son proteínas de unión al RNA que contienen un dominio llamado YT521-B homolog (YTH). Tal y como ocurre en animales, recientemente se ha demostrado que la modificación m6A de los mRNAs en plantas es esencial para su desarrollo, así como en la respuesta a estreses abióticos y bióticos. Algunos virus de plantas, principalmente los pertenecientes a las familias Alphaflexiviridae, Betaflexiviridae and Closteroviridae, contienen un dominio AlkB en la secuencia de sus correspondientes replicasas. Su función en el ciclo de infección de estos virus es todavía desconocida pero su conservación en los virus que usualmente infectan huéspedes leñosos hace sugerir un papel relevante en las interacciones virus- huésped. En este trabajo se tratará de identificar este dominio en los virus caracterizados molecularmente en los últimos años y establecer una posible correlación entre su presencia y su tropismo de huésped. Por otra parte, se estudiarán las relaciones filogenéticas de los distintos géneros de virus que presentan dicho dominio y se compararán con las más clásicas basadas en las relaciones filogenéticas de la proteína de cubierta.

[EN] Methylation of the nitrogen at position 6 of adenosine (m6A) is the most abundant internal modification of mRNAs in eukaryotes. Proteins known as m6A writers and erasers define the methylation state of an mRNA, while m6A readers recognise this modified nucleotide and control the fate of methylated mRNAs. Although the field of mRNA modification is young, the intense interest in its involvement in important biological processes, as well as in pathologies such as cancer, has led to rapid advances in the understanding how mRNA modifications control gene expression in mammalian systems. In mammals, erasers belong to the AlkB (2-oxoglutarate and Fe (II)-dependent oxygenase) family of proteins, which in Escherichia coli protects nucleic acids against methylation damage, while readers are RNA-binding proteins containing a domain called YT521-B homolog (YTH). As in animals, it has recently been shown that m6A modification of mRNAs in plants is essential for their development as well as in the response to abiotic and biotic stresses. Some plant viruses, mainly those belonging to the families Alphaflexiviridae, Betaflexiviridae and Closteroviridae, contain an AlkB domain in the sequence of their corresponding replicases. Their function in the infection cycle of these viruses is still unknown, but their conservation in viruses that usually infect woody hosts suggests a relevant role in virus-host interactions. In this work, we will try to identify this domain in viruses molecularly characterised in recent years and to establish a possible correlation between its presence and host tropism. On the other hand, the phylogenetic relationships of the different virus genera that present this domain will be studied and compared with the more classical ones based on the phylogenetic relationships of the coat protein.