Virus

VIRUS
 Los virus son nucleoproteínas muy pequeñas que no pueden ser vistos
con microscopio de luz
 Se multiplican únicamente en células vivas y tienen la habilidad de
causar enfermedad
 Todos los virus son parásitos de células y causan enfermedad a todas las
formas de organismos vivientes, desde microorganismos formados por
una sola célula hasta plantas, animales y humanos
 La cantidad de virus conocidos es de alrededor de 2,000, pero
frecuentemente se describen nuevos virus
Virus del mosaico del tabaco
 Casi la mitad de los virus conocidos hasta la fecha
causan enfermedad en plantas
 A pesar de que los virus son agentes infecciosos y
comparten con otros organismos funciones genéticas y
la habilidad de reproducirse y provocar enfermedad,
también se comportan como moléculas químicas
 Consisten de ácido nucleico y proteína, ésta forma una
cubierta protectora llamada cápside alrededor del acido
nucleico
 El ácido nucleico constituye de 5 a 40% del virus, y las
proteínas del 60 a 95%. El más bajo porcentajes de
ácidos nucleicos se encuentran en virus alargados,
mientras que los virus esféricos contienen porcentajes
más altos de ácido nucleico
 No se dividen y no producen ningún tipo de estructura
reproductiva como esporas; se multiplican induciendo a
las células hospederas a formar mas virus
Esquema de los componentes
de un virus
Características de los virus fitopatógenos
 Representan no sólo otro grupo de patógenos, sino
una forma de vida fundamentalmente diferente
 Los virus no son células ni consisten de ellas
 El acido nucleico de la mayoría de los virus
fitopatógenos consiste de RNA, aunque se ha
demostrado que al menos 25 contienen DNA
 Las partículas virales se activan y replican sólo
dentro de las células infectadas, son parásitos
obligados que no pueden ser mantenidos en los
medios de cultivos apropiados para células
Árbol con síntomas de Virus de la tristeza
bacterianas, fúngicas, vegetales o animales
de los cítricos
 Debido a su pequeño tamaño y a que son
transparentes, no pueden verse ni detectarse
mediante los métodos usados para otros patógenos
Los virus se diferencian del resto de los agentes
fitopatógenos en:
 Tamaño
 Forma
 Estructura física
 Composición química
 Métodos de infección
 Multiplicación
 Traslocación dentro del hospedero
 Diseminación
 Síntomas
 Métodos de detección
Forma esférica del virus del
enanismo del arroz
Forma y tamaño de virus fitopatógenos
Tienen diferentes formas y tamaños pero
generalmente se describen tres formas básicas
 Alargados– son aquellos que tienen forma de
varilla rígida o de filamento flexible. Los
primeros miden entre 15 nanómetros de
ancho por 300 de largo; los filamentos
flexibles por lo general miden de 10 a 13
nanómetros de ancho y de 480 a 2000
nanómetros de longitud
 Esféricos – la mayoría de estos virus son en
realidad poliédricos, varían en diámetro entre
17 a 60 nanómetros
 Cilíndricos – son cortos, en forma de bacilo o
barras cilíndricas, son de tres a cinco veces
más largos que su anchos, midiendo entre
52-75 por 300-380 nanómetros
Forma, tamaño y estructura
de algunos virus de plantas
Forma de algunos virus de plantas
Penetración, traslocación y distribución de virus en
plantas
 Los virus penetran en las plantas únicamente a través de
- Heridas hechas mecánicamente
- Vectores
- Grano de polen infectado que se deposita en un óvulo
 Para que la infección se lleve a cabo el virus debe moverse de una célula
a otra y debe multiplicarse en la mayoría de ellas, este movimiento se
lleva a cabo a través de los plasmodesmos que unen a las células
adyacentes
 Llegan al floema y a través de el son transportados grandes distancias
diseminándose sistémicamente a toda la planta
 La distribución de los virus dentro de la planta varía según el virus y la
especie de planta
Inoculación mecánica y primeras etapas de la
distribución sistémica de los virus en plantas
Dirección y velocidad de traslocación de virus en planta
Como causan enfermedad
 Los virus fitopatógenos no consumen el contenido celular ni matan a las
células directamente mediante toxinas ni enzimas
 Causan enfermedad utilizando las sustancias celulares, ocupando espacio en
las células y alterando componentes y procesos celulares. Esto perturba el
metabolismo y conduce a la célula vegetal a la síntesis de sustancias
anormales y a condiciones perjudiciales para las funciones y la vida de la
célula o el organismo
 Los virus inducen a la planta hospedera a la síntesis de nuevas proteínas,
algunas de las cuales son sustancias biológicamente activas (enzimas, etc.) y
pueden interferir con el metabolismo normal del huésped
 Al alterar el funcionamiento normal de la planta llegan a provocar pérdidas
hasta del 100%. Los daños no son únicamente en la cantidad sino en la
calidad de la producción, por ejemplo frutos deformes y manchados que
pierden su valor comercial
 Inducen el desarrollo de síntomas que varían desde simples cambios de color,
hasta necrosis severa o muerte súbita de la planta
 En algunas plantas el efecto de los virus es casi imperceptible como en el
caso de los hospedantes asintomáticos
Transmisión de virus
 Las partículas virales son inmóviles fuera del hospedante infectado; necesitan
de la ayuda de otros organismos o del ambiente para su diseminación
 A diferencia de otros patógenos como hongos y bacterias, los virus no tienen la
habilidad de diseminarse por el viento o agua, además no pueden penetrar a la
planta por sus propios medios, requieren que se les deposite directamente
dentro de la célula
 No pueden desarrollar en materia orgánica muerta, requieren de tejido vivo
 El virus del mosaico del tabaco es una de las pocas excepciones, ya que puede
sobrevivir en restos de tejido infectado que queda en el campo después de la
cosecha, sirviendo como inóculo primario en el siguiente ciclo
 Los virus están obligados a pasar de un hospedero infectado a uno sano para
poder sobrevivir
 No penetran a las plantas de manera directa, ni salen de estas por sus propios
medios
 La dispersión no es activa, es pasiva y mediante los siguientes mecanismos
Mecanismos de transmisión de virus
 Propagación vegetativa
 Insectos
 Mecánicamente (través de la
savia)
 Acaros
 Semilla
 Polen
 Nematodos
 Hongos
 Cúscuta
Transmisión por insectos
 Constituye la forma mas importante y común de transmisión de virus
 Actualmente se reconoce que mas de 400 especies de insectos transmiten
virus
 Los vectores de virus más importantes son pulgones, moscas blancas,
chicharritas y trips
 Debido a que las prácticas de manejo de estas enfermedades, con frecuencia
están diseñadas para controlar a los vectores, entender el proceso de
transmisión viral es de suma importancia para el desarrollo de estrategias
efectivas de manejo
Tipos importantes de insectos vectores de virus en plantas: pulgones y mosquita blanca
De acuerdo a la transmisión por insectos los virus se
clasifican en:
 Virus no persistentes o de estilete: los insectos llevan los virus en sus estiletes.
Adquieren e inoculan el virus después de periodos cortos de alimentación (unos
pocos segundos a unos pocos minutos). Persisten en el vector por sólo unas
pocas a varias horas
 Virus semipersistente: los insectos deben alimentarse de una planta infectada
durante varios minutos u horas a unos pocos días para que se acumulen
suficientes virus y pueda ocurrir la transmisión. Estos insectos pueden
transmitir el virus después de períodos de alimentación bastante largos de varios
minutos a varias horas. Tales virus persisten en el vector durante pocos tiempo
(1 a 4 días)
 Virus persistentes o circulativos: los insectos vectores acumulan el virus
internamente y después del paso del virus a través de los tejidos del insecto, lo
introducen en las plantas a través de sus piezas bucales. A estos virus les toma
varias horas antes de poder ser transmitidos a otra planta. Sin embargo, una vez
que empiezan a transmitir la virus, continúan haciéndolo durante muchos días
 Virus propagativos: son virus circulativos que pueden multiplicarse en sus
respectivos vectores, algunos persisten a través la muda. A estos virus se les
consideran virus de plantas y de insectos simultáneamente
Diagnóstico de virus
 Inclusiones virales - Las partículas virales
individuales son demasiado pequeños para ser
vistas con el microscopio óptico, sin embargo, las
células de las hojas jóvenes de plantas infectadas
contienen cuerpos de inclusión de formas y
tamaños bastante distintivas; consisten en
agregados de virus que se pueden ver con el
microscopio de luz y pueden ser utilizados para
detectar e identificar virus
 Microscopía electrónica - La presencia de
partículas virales de cierta forma y tamaño en
una planta se usan para una rápida identificación
del virus. Las partículas de muchos virus no
siempre son fáciles de encontrar mediante el
microscopio electrónico, sin embargo, demostrar
que las partículas son del virus que causa una
enfermedad particular requiere personal
especializado, además de trabajo y tiempo
Inclusiones virales producidas en
células vegetales en reacción a la
infección del virus del mosaico del
pepino
 Forma de transmisión - Consiste en la
transmisión del virus de una planta enferma a
una planta sana por injerto, en forma mecánica
(roce de hojas de planta sana con savia de planta
infectada) o por vectores como insectos o cuscuta,
para demostrar la presencia de virus. La
desventaja de la mayoría de las formas de
trasmisión es que no se puede distinguir si el
patógeno es un virus, un mollicute, o una bacteria
vascular fastidiosa
Síntomas causados por el virus de
la hoja enrollada de la calabaza
 Sintomatología - Algunos síntomas pueden
atribuirse a los virus con cierto grado de certeza,
pudiendo ser identificados por personas con
experiencia. La mayoría de los otros síntomas
causados por virus se asemejan a los causados
por mutaciones, deficiencias de nutrientes,
toxicidad, daño por de insectos o ácaros, otros
patógenos y otros factores. La afirmación de que
ciertos síntomas son causadas por virus implica la
eliminación de otras posibles causas de la
enfermedad
 Métodos serológicos - Actualmente, muchas de
las técnicas más específicas, sensibles, sencillas
y económicas para analizar gran número de
muestras de forma rápida y rutinaria, se basan
en el uso de técnicas serológicas con anticuerpos
específicos. Uno de los métodos serológicos mas
ampliamente utilizado es ELISA (enzyme-linked
immunosorbent assay o análisis por
inmunoabsorción ligado a enzimas) se usa para
detectar la presencia de antígenos o anticuerpos
de interés en una amplia variedad de muestras
biológicas, involucra la unión de la cubierta
externa de un virus con un anticuerpo
específico. Esta unión es única, por lo que no
hay duda sobre la exactitud de los resultados. Es
una técnica rápida, de sensibilidad intermedia,
específica y de fácil ejecución. Sus ventajas la
han convertido en uno de los métodos más
comúnmente utilizado para la detección de virus
fitopatógenos. Sin embargo, su amplia utilización
está limitada en algunos casos por la
disponibilidad de anticuerpos comerciales
Esquema de la reacción
de ELISA y lector de placas
 Genoma viral - En las últimas décadas se han desarrollado una serie de
técnicas para el diagnóstico viral basadas en la detección de ácidos
nucleicos. De ellas la Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es la más
utilizada. Consiste en la amplificación de segmentos de ácido nucleico viral
y es un método muy sensible para la detección e identificación de muchos
virus
Esquema de la reacción en cadena de la polimerasa
Síntomas ocasionados por virus en plantas
 Casi todas las enfermedades virales provocan algún grado de enanismo o
retraso en el crecimiento de toda la planta y la reducción en el
rendimiento, también disminuyen la duración de la vida de las plantas
infectadas, aunque rara vez las matan
 Los síntomas más evidentes de las plantas infectadas por virus suelen ser
los que aparecen en las hojas, pero algunos virus pueden causar síntomas
en tallo, fruta y raíces
 En casi todas las enfermedades de virus de plantas que ocurren en el
campo, el virus está presente en toda la planta (infección sistémica) e
induce la formación de síntomas sistémicos. En muchas plantas
inoculadas artificialmente con ciertos virus, provocan la formación de
pequeñas, lesiones cloróticas o necróticas únicamente en los puntos de
entrada (infecciones locales), y los síntomas se denominan lesiones
locales
 Muchos virus infectan determinadas plantas sin causar desarrollo de
síntomas visibles y se llaman virus latentes, y las hospederas son
llamadas portadores asintomáticos. En otros casos, plantas que
desarrollan síntomas de la infección con cierto virus pueden permanecer
temporalmente asintomática en determinadas condiciones ambientales
(altas o bajas temperaturas), tales síntomas se llaman enmascarados
 Los síntomas mas comunes producidos por infecciones virales sistémicas son
mosaicos y manchas anulares
 Los mosaicos se caracterizan por áreas de color verde claro, amarillo, o blancas
mezcladas con el verde normal de hojas o frutos verdes, o áreas decoloradas
mezclados con áreas de color normal de flores o frutas. Dependiendo de la
intensidad o el patrón de decoloración, los síntomas tipo-mosaico se pueden
describir como moteado, rayado, aclaramiento de nervaduras, etc.
 Las manchas anulares se caracterizan por la aparición de anillos cloróticos o
necróticos en las hojas y en ocasiones también en la fruta y tallo
Mosaico típico en hojas de tabaco infectado con
el virus del mosaico del tabaco
Virus Mancha anular de la papaya
 También son comunes los desarrollos anormales, enchinamientos y
necrosis
 Anteriormente, los síntomas eran la única herramienta con la que se
contaba para la identificación de estos patógenos. Actualmente son
útiles para el diagnóstico preliminar
Virus de la hoja enrollada de la calabaza
en la variedad Enterprise
Virus de la hoja enrollada de la calabaza
Virus de la hoja enrollada de la calabaza en sandía
Virus de la hoja enrollada de la calabaza en la variedad Enterprise
Potyvirus en calabaza amarilla
Manejo de enfermedades virales
 A pesar de que prácticamente no existen compuestos antivirales capaces de
curar las enfermedades virales en las plantas, las medidas de control
eficientes pueden mitigar o prevenir sustancialmente su ocurrencia
 El primer paso para el manejo de enfermedades virales es la identificación del
virus, ya que con ello se conocerá la forma por la cual el virus ingresa al
cultivo, cómo es transmitido, y cómo sobrevive en ausencia del cultivo
 Medidas preventivas incluyen el uso de semillas u órganos vegetativos
certificados libres de virus, la eliminación de los posibles reservorios del virus
en la vegetación silvestre circundante y la modificación de prácticas de
siembra y cosecha
 Si el virus tiene un vector de transmisión conocido, el control o exclusión del
vector es sumamente importante. Los insectos, nematodos y hongos vectores
pueden controlarse con insecticidas, nematicidas y fungicidas,
respectivamente
 Una alternativa para el control de virus es la utilización de resistencia a la
infección viral, sea natural o modificada por ingeniería genética
Virus de la tristeza de los cítricos
 Es una partícula filamentosa flexuosa
 Se limita al floema
 Sus hospederas son la mayoría de las especies y variedades del género
Citrus y. El naranjo trifoliado (Poncirus trifoliata) posee genes de
resistencia que impiden el movimiento y acumulación del virus
 Los síntomas que puede ocasionar son: declinamiento de árboles,
producción de frutos pequeños, amarillamiento y menor tamaño de
hojas
 La principal forma de transmisión es mediante propagación vegetativa
de yemas infectadas, y por pulgones de forma semipersistente
 El vector mas eficiente es Toxoptera citricida, seguido por Aphis
gossypii, el principal propagador en el Mediterráneo. Otras especies
menos importantes parecen transmitir solo algunos aislados del virus
 La tristeza de los cítricos se considera un problema latente, que
bajo situaciones extremas de estrés en el cultivo, cambios
significativos en el clima o en la relación hospedante-patógenovector podría desencadenar daños severos a la citricultura
 Su distribución es Mundial, esta presente en casi todas las zonas
de cultivo de cítricos, sin embargo su incidencia y la intensidad de
los daños varían de unas zonas a otras
Planta de cítrico infectada con VTC
Hoja de cítrico con pulgón café, vector
del virus de la tristeza de los cítricos
Viroides
 Los viroides son ARNs infecciosos capaces de producir numerosas
enfermedades vegetales de importancia económica
 Son similares a algunos virus vegetales ya que su genoma contiene
ARN, pero difieren de los virus de ARN en dos aspectos
- Están compuestos de ARNs ”desnudos”, es decir, no poseen
cubierta proteica
- No producen ningún tipo de proteínas cuando infectan a una
célula vegetal
 El genoma de los viroides es una molécula de ARN pequeña y
aunque no producen sus propias proteínas, son capaces de usar la
maquinaria celular del hospedante para reproducir su propio ARN
y moverse dentro de otras células para luego infectar a toda la
planta
 Antes de que se descubriera que los viroides son patógenos especiales y
diferentes a los virus vegetales, las enfermedades causadas por viroides
eran clasificadas como enfermedades virales
 Una razón para esta confusión es que los tipos de síntomas inducidos por
viroides en las plantas son similares a aquellos inducidos por virus
vegetales
 Los viroides se nombran de manera similar a los virus vegetales: viroide del
tubérculo filiforme de la papa, viroide de la exocortis de los cítricos, viroide
del enanismo del crisantemo, viroide de los chancros pustulosos del peral
Síntomas ocasionados
por el viroide mancha
de sol del aguacate
 A pesar de ser muy pequeños, la importancia
económica de los viroides puede resultar
devastadora. Se estima que más de 30
millones de palmas cocoteras en las Filipinas
han muerto como resultado de la enfermedad
causada por el viroide cadang-cadang del
cocotero (Coconut cadang-cadang viroid,
CCCVd)
 Los virus y los viroides son agentes que se
diferencian del resto de los fitopatógenos;
debido a que dependen de la maquinaria
celular normal de sus hospedantes para poder
reproducirse, es difícil eliminarlos sin dañar al
hospedante. Por lo tanto, la mayor parte de
estrategias de manejo para las enfermedades
causadas por virus y viroides están dirigidas a
prevenir la infección de la planta
Viroide cadang-cadang del cocotero
(Coconut cadang-cadang viroid) en
palmeras cocoteras. La planta infectada
muestra síntomas de amarillamiento,
achaparramiento, reducción de corona
y falta de frutos
 Las pruebas de diagnóstico que se utilizan para la detección de viroides
no están basadas en ensayos inmunológicos debido a que los viroides
no producen ninguna proteína durante la infección
 Los protocolos de diagnóstico para los viroides se basan en ensayos
biológicos, tales como la transmisión mecánica a plantas indicadoras
que producen síntomas de utilidad diagnóstica, y en técnicas de
detección basadas en el ARN del viroide. Las pruebas basadas en los
ácidos nucleicos incluyen la reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
 Los viroides se diseminan de una planta a otra a través de propagación
vegetativa, contaminación mecánica, por polen o por semilla
 Las estrategias de manejo de enfermedades causadas por viroides son
similares a aquellas usadas para las enfermedades virales, e incluyen el
uso de material de propagación y semilla libre de viroide, la prevención
de contaminación mecánica y el uso de plantas resistentes a la
infección de viroides