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Previous issue date: 2016-11-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Translationally controlled tumor protein (TCTP) é uma proteína amplamente distribuída em eucariotos. Ela está envolvida na regulação de processos básicos como progressão do ciclo celular, crescimento celular, proteção contra estresses e apoptose. Durante a infecção de tomateiro (Solanum lycopersicum) e Nicotiana benthamiana pelo potyvírus Pepper yellow mosaic virus ocorre aumento dos níveis de seu mRNA. Plantas silenciadas para TCTP acumulam menos vírus do que plantas selvagens, mostrando que esta proteína é importante para a infecção por potyvírus. Neste trabalho, o envolvimento da TCTP na infecção por potyvírus foi analisado detalhadamente utilizando-se o potyvírus Turnip mosaic virus (TuMV). Em plantas de N. benthamiana silenciadas para TCTP também ocorre uma diminuição no acúmulo do TuMV quando comparado com plantas não silenciadas. Além disso, plantas superexpressando TCTP de maneira transiente acumularam mais vírus do que plantas controle, confirmando o efeito positivo desta proteína na infecção por diferentes espécies de potyvírus. Para analisar a localização subcelular de TCTP no contexto da infecção, TCTP fusionada a GFP foi co-expressa com TuMV/6K2:mCherry. TCTP co-localiza-se com as vesículas replicativas e com estrutura a globular perinuclear tipicamente observada em células infectadas. O fracionamento de proteínas celulares demonstrou que TCTP está predominantemente na fração solúvel e uma pequena porção se associa com membranas, tanto em plantas sadias quanto em plantas infectadas. A co- localização com vesículas marcadas por 6K2 e a presença de TCTP em frações membranosas da célula sugerem um possível envolvimento desta proteína na replicação viral. Para verificar esta hipótese, protoplastos obtidos a partir de plantas silenciadas para TCTP foram infectados com TuMV e com o mutante TuMV VNN , o qual não é capaz de replicar-se. Os resultados demonstraram que o acúmulo de TuMV é reduzido em protoplastos silenciados, indicando que TCTP é necessária para a replicação. O acúmulo da proteína TCTP durante a infecção também foi avaliado. A infecção viral induz o aumento dos níveis de mRNA mas não de proteína, sugerindo que o mRNA que codifica TCTP atue na replicação. Desta forma, foi analisado se expressão de um RNA não traduzível de TCTP possui efeito sobre a infecção viral. Os resultados mostraram que apenas a expressão de um RNA traduzível é capaz de aumentar a infecção viral, indicando que a proteína TCTP, ou que a tradução se seu mRNA, é importante para a replicação viral. / The translationally controlled tumor protein (TCTP) is widely distributed among eukaryotes. It is involved in the regulation of basic processes such as cell cycle progression, cell growth, stress protection and apoptosis. During tomato (Solanum lycopersicum) and Nicotiana benthamiana infection by the potyvirus Pepper yellow mosaic virus, an increase of TCTP mRNA levels was observed. Plants silenced for TCTP accumulate fewer viruses than control plants, showing the importance of that gene for potyvirus infection. In this work, TCTP involvement in potyvirus infection was analyzed in details using the potyvirus Turnip mosaic virus (TuMV). N. benthamiana plants silenced for TCTP accumulated fewer viruses than non-silenced plants. In addition, plants overexpressing TCTP transiently accumulated more viruses than control plants, confirming that TCTP has a positive effect on infection by different potyviruses. To study TCTP subcellular localization in potyvirus infected plants, TCTP fused to GFP was co- expressed with TuMV/6K2:mCherry. Confocal analysis has shown that TCTP co- localizes with 6K2-tagged structures such as replicative vesicles and the perinuclear globular structure that is typically observed in potyvirus-infected cells. Cellular fractioning demonstrated that TCTP is mainly present in the soluble fraction but is also associated with membranes. The co-localization of TCTP with 6K2-tagged vesicles and its presence in cellular membranous fractions suggests a possible involvement of TCTP in virus replication. To test this hypothesis, protoplasts obtained from TCTP silenced plants were infected with TuMV and its mutant TuMV VNN , which is defective for replication. The results showed that TuMV accumulation is reduced in silenced protoplasts, indicating that TCTP is necessary for replication. TCTP accumulation during infection was also analyzed. Viral infection induces TCTP mRNA expression, but not protein accumulation, suggesting that the TCTP mRNA and not the protein has a role in viral infection. To check this, we expressed a non-translatable form of TCTP RNA in plants and analyzed its effect in virus accumulation. The results showed that only the expression of a translatable RNA resulting in protein production is able to increase virus infection, indicating that the protein and/or the translation of TCTP is important for potyvirus replication.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/11715 |
| Date | 21 November 2016 |
| Creators | Bruckner, Fernanda Prieto |
| Contributors | Zerbini, Poliane Alfenas, Zerbini Junior, Francisco Murilo |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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