Tesis doctoral de Gabriel Alejandro Clavijo Palacios
Los nucleopolyhedrovirus son específicos de insectos y han sido utilizados como agentes de control biológico. Además han demostrado ser genéticamente heterogéneos facilitando su uso como herramientas valiosas para el estudio de interacciones genotípicas poblacionales. En esta tesis la importancia de la variabilidad genotípica y los procesos que se dan para seleccionar y mantener esta variabilidad fueron analizados. El estudio se basó en un aislado del nucleopolyhedrovirus múltiple de spodoptera frugiperda, recolectado en nicaragua (sfnic) y que habita naturalmente como una mezcla de por lo menos nueve genotipos, incluyendo un genotipo completo que es el predominante y de genotipos defectuosos que no son infecciosos por ingestión. La población esta conformada por proporciones estables de los genotipos delecionados (ej. Sonic-c), el cual carece de los genes pif1 y pif2 lo que les imposibilita el ser infectivos por vía oral, pero sobreviven mediante complementación con un genotipo completo (sonic-b) en células co-infectadas. se analizó la selección de proporciones específicas de genotipos completos y delecionados. Se intentó demostrar si esta selectividad ocurre principalmente durante el establecimiento de la infección primaria en células del intestino o durante la posterior infección sistémica. Se examinó las frecuencias de genotipos en los insectos que fueron alimentados con obs compuestos por diversas mezclas co-ocluidas de genotipos. Se observaron cambios significativos en las proporciones de los genotipos entre el inóculo y las muestras de virus brotados (bv) recogidas de las larvas inoculadas con obs compuestos por 10% sfnic-b+90% sfnic-c, lo que indica que la reducción del genotipo sfnic-c ocurrió en el intestino del insecto, debido a la eliminación inmediata de todo los obs que se originaron a partir de células que habían sido infectadas solamente por sfnic-c. Por el contrario, no se observaron cambios evidentes en obs compuestos por mezclas de 50% sfnic-b + 50% sfnic-c o 10% sfnic ya que la mayor parte de el obs originados a partir de estas mezclas provienen de células que habían sido infectadas por ambos genotipos. Los posteriores cambios de proporciones genotípicas durante los cinco días de infección sistémica fueron mínimos para todas las mezclas genotípicas. El predominio de genotipos defectuosos en la población de sfnic esta determinado probablemente por un equilibrio de selección dentro del hospedero. Por una parte los obs producido en células infectadas solamente por sfnic-c y una selección dentro del insecto de genotipos defectivos que se replican rápido. La fuerza de selección al interior del hospedero puede estar regulada probablemente por los cambios en la moi durante el período de infección. se sabe que los cuerpos de oclusión producidos en infecciones mixtas compuestas por el genotipo completo y un genotipo delecionado es tan patógeno como la población natural de sfnic. Para probar si este incremento en la potencia es debido a la deleción o a alguna otra característica en el genoma de la variante, utilizamos el genoma de sfnic-b para construir un virus recombinante (sfnic-b16k) con la misma deleción de 16.4 kb que se observa en sfnic-c, y otro recombinante (sfnic-bpifs) con una deleción que abarcaba dos genes adyacentes (pif1, pif2), los cueles son esenciales para la transmisión por vía oral. Mezclas compuestas por sfnic-b y sfnic-b16k en proporciones de obs que variaron entre 10:90 y 90:10 fueron inyectadas en insectos y la progenie de cuerpos de oclusión se utilizaron para alimentar larvas en un bioensayos de potencia insecticida. Las mezclas obtenidas de las proporciones de ob de 10, 25 o 50% de sfnic-b16k con las proporciones correspondientes de sfnic-b mostraron un aumento significativo en la potencia si se compara solo con sfnic-b. Los resultados de los análisis de potencia con las mezclas de proporciones diversas de sfnic-b + sonic-bpifs fueron casi idénticas a los resultados observados con sfnic-b16k. Prácticamente los mismos resultados fueron observados en los experimentos que implicaban las mezclas de sfnic-b + sfnic-bpifs. Se concluyó que la deleción de la región de los genes pif1/pif2 es necesaria y suficiente para explicar el incremento en la potencia que se observó en las mezclas de genotipos completos y delecionados. por otra parte, dado que los obs ocluyen una gran cantidad de viriones, se intentó comprobar la hipótesis que cada ob contiene una población genotípica diversa de viriones y no variante s genotípicas separadas en distintos obs. Pocos insectos murieren al ser inoculados con una mezcla experimental de dos genotipos a dosis de <1 ob/insecto (3-28%), pero se observó una elevada proporción de infecciones múltiples (50%), las cuales se diferenciaron notoriamente de las proporciones pronosticadas por un modelo de transmisión independiente. Por el contrario, dosis que promediaban 1.2-3.8 obs/ insecto, dieron lugar a una mortalidad más alta (44-54%), pero las frecuencias de infección no se diferenciaron perceptiblemente del modelo independiente. Las frecuencias de infecciones simples y múltiples inoculadas con obs del genotipo salvaje variaron perceptiblemente de las predicciones del modelo, independientemente de la dosis que recibieron, lo que indica que los genotipos tienen a ser transmitidos en asociación en vez de entidades independientes. Se concluyó que la conclusión de viriones genotípicamente distintos en cada ob es un mecanismo adaptativo que favorece el mantenimiento de la diversidad de la población viral durante la transmisión dentro del insecto.
Datos académicos de la tesis doctoral «Role and mode of transmission of pif defective genotypes in a nucleopolyhedrovirus population«
- Título de la tesis: Role and mode of transmission of pif defective genotypes in a nucleopolyhedrovirus population
- Autor: Gabriel Alejandro Clavijo Palacios
- Universidad: Pública de navarra
- Fecha de lectura de la tesis: 26/06/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Primitivo Caballero Murillo
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Juan Ferre manzanero
- ralf udo Ehlers (vocal)
- just m Vlak (vocal)
- elisabeth Herniou (vocal)