Geminivirus protein structure and function

Abstract

Geminiviruses are a family of plant viruses that cause economically important plant diseases worldwide. These viruses have circular single-stranded DNA genomes and four to eight genes that are expressed from both strands of the double-stranded DNA replicative intermediate. The transcription of these genes occurs under the control of two bidirectional promoters and one monodirectional promoter. The viral proteins function to facilitate virus replication, virus movement, the assembly of virus-specific nucleoprotein particles, vector transmission and to counteract plant host defence responses. Recent research findings have provided new insights into the structure and function of these proteins and have identified numerous host interacting partners. Most of the viral proteins have been shown to be multifunctional, participating in multiple events during the infection cycle and have, indeed, evolved coordinated interactions with host proteins to ensure a successful infection. Here, an up-to-date review of viral protein structure and function is presented, and some areas requiring further research are identified.

Peptide Aptamers That Bind to Geminivirus Replication Proteins Confer a Resistance Phenotype to Tomato Yellow Leaf Curl Virus and Tomato Mottle Virus Infection in Tomato

“…Rep is involved in a number of protein interactions that are necessary for viral replication, transcription, and infection (33). Its known partners include itself (34), other viral proteins (35)(36)(37)(38)(39)(40), and a variety of host proteins involved in DNA replication, recombination, cell cycle regulation, and cell signaling (41).…”

RNA de interferência como estratégia para controle de begomoviroses

“…Nos begomovírus bipartidos, os dois componentes genômicos são denominados DNA-A e DNA-B, sendo o primeiro responsável por codificar genes envolvidos na replicação (AC1), regulação da expressão de genes (AC2) e encapsidação da partícula viral (AV1), uma vez que o segundo codifica proteínas responsáveis pelo movimento viral intra e inter-celular (BV1/BC1) e modulação dos sintomas (BV1). As ORFs (Open reading frames) nos begomovírus monopartidos incluem os genes V1 e V2 no sentido viral e os genes C1, C2, C3 e C4 no sentido complementar (Hanley-Bowdoin et al, 1999) (Fondong, 2013 e novo mundo (Américas) e são responsáveis pela doença conhecida como "curly top disease" (CTD), que inclui sintomas como crescimento atrofiado e distorcido das plantas, amarelecimento das nervuras e necrose do floema (Rojas et al, 2005) (Baliji et al, 2004) (Klute et al, 1996). O genoma dos curtovírus contém 2.900-3.000 nucleotídeos e está organizado em sete ORFs, sendo três no sentido viral -V1, V2 e V3 -e quatro no sentido complementar -C1, C2, C3 e C4 -que darão origem a proteínas relacionadas à replicação, encapsidação da partícula viral, movimento e acúmulo de DNA viral em células infectadas (Brown et al, 2011).…”

“…(Varsani et al, 2014). nucleotídeos na região intergênica (IR), conhecida como região comum (CR) -bastante conservada dentro da mesma espécie viral -e que possui uma sequência invariável (5' -TAATATTAC -3'), necessária para que ocorra o início da replicação (Rojas et al, 2005) (Nawaz-ul-Rehman andFauquet, 2009) (Raja et al, 2010 (Lazarowitz and Shepherd, 1992) (Fondong, 2013) (Rizvi et al, 2015).…”

“…A ORF AC4 em begomovírus bipartidos, assim como a ORF C4 em begomovírus monopartidos, está totalmente localizada dentro da ORF AC1 e é a proteína menos conservada dentre as proteínas codificadas pelos geminivírus, apresentando funções biológicas diferentes entre vírus mono e bipartidos (Fondong, 2013). Em agentes com genoma monopartido como tomato yellow leaf curl virus, estudo envolvendo a mutação de C4 resultou em plantas com sintomas mais brandos e o vírus foi incapaz de se movimentar sistemicamente (Jupin et al, 1994).…”

“…Essa proteína também está intimamente relacionada à especificidade do inseto vetor (Briddon et al, 1990). Encontrada somente nos begomovírus do velho mundo, a ORF AV2 codifica um produto ainda com função incerta (Fondong, 2013). No entanto, pesquisadores demonstraram que mutação nessa ORF resulta em menor acúmulo de DNA, com desenvolvimento de sintomas atenuados em plantas infectadas (Padidam et al, 1996) (Bull et al, 2007), além de resultar em efeito negativo na expressão da CP (Bull et al, 2007).…”