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Diversità genetica ed evoluzione dei virus

Un fattore chiave nell’evoluzione dei virus risiede nella relativa capacità di generare diversità genetica, consentendo loro di adattarsi a nuovi ambienti e ospiti. Il risultato è dato da una maggiore diversificazione della popolazione di virus e dall’emergere di nuove malattie causate dalla comparsa di nuovi lignaggi virali.
Diversità genetica ed evoluzione dei virus
Nonostante la sua importanza, la nostra comprensione circa il modo in cui i virus si evolvono in nuove specie è ancora limitata. Il progetto PLANTVIRSPE (Analysis of speciation modes in plant RNA viruses) ha affrontato questo gap di conoscenza analizzando la speciazione dei virus in base alle interazioni tra piante e virus.

I partner del progetto si sono concentrati sul genere Potyvirus, il quale infetta i suoi ospiti selvatici nelle foreste sempreverdi di quercia e nelle zone ripariali, due degli ecosistemi più diffusi nel bacino del Mediterraneo europeo. La diversità genetica e la struttura dei Potyvirus è stata studiata negli ecosistemi selezionati insieme a fattori ecologici che influenzano la speciazione. Gli scienziati hanno sviluppato un modello predittivo.

Il Potyvirus è stato raccolto e caratterizzato in base a cinque aree in cui cresce la quercia sempreverde e cinque boschi ripariali della penisola iberica. I ricercatori hanno elaborato un elenco della diversità vegetale in ogni zona, identificando le specie Potyvirus; la loro presenza e la gamma di ospiti sono stati quindi determinati.

I risultati hanno dimostrato che la ricchezza relativa a specie di organismi ospiti e composizione di piante differisce tra i due ecosistemi, essendo superiore nei boschi ripariali. Inoltre, anche la presenza di diverse specie di virus e Potyvirus è più elevata nei boschi ripariali.

I due ecosistemi presentano diverse specie di virus, alcune delle quali non erano note prima del progetto, il che indica che la probabilità di infezione da Potyvirus è superiore nei sistemi con maggiore biodiversità.

Le sequenze di nucleotidi relative al gene della proteina di rivestimento sono state ottenute per 157 ceppi isolati di virus provenienti dai due ecosistemi e sono state quindi confrontate tramite analisi genomica. Ciò ha rivelato che la diversità genetica delle popolazioni Potyvirus è influenzata dall’organismo ospitante e dalla posizione geografica del campione di ceppo isolato di virus.

L’analisi basata sul modello predittivo multivariato ha dimostrato che la densità di biodiversità e piante, insieme ai fattori climatici, rappresentano i principali aspetti che influenzano la presenza di Potyvirus e diversificazione genetica.

Il progetto PLANTVIRSPE ha fornito un contributo fondamentale alla comprensione del modo in cui si evolvono i nuovi virus che colpiscono le piante, consentendo agli scienziati di progettare strategie più efficaci per lottare contro l’emergere di nuove malattie infettive e per il controllo di quelle esistenti.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Diversità genetica, PLANTVIRSPE, speciazione, Potyvirus, sequenze di nucleotidi