Rosa Esteban

Virus RNA de levaduras

En nuestro grupo trabajamos con virus RNA de S. cerevisiae. Por su tamaño y organización genómica estos virus son de los más simples de la naturaleza y pertenecen a dos familias: Totiviridae y Narnaviridae

El Totivirus L-A.

L-A, con un genoma dsRNA de 4.6 kb, está en muchas cepas de Saccharomyces. Frecuentemente en combinación con virus satélites, denominados M. Los diferentes tipos de M codifican para las toxinas “killer”. Existe información genética y bioquímica muy detallada sobre el ciclo de replicación viral, así como genes del hospedador implicados en su mantenimiento. El virus L-A es además un buen modelo para estudiar la relación con el metabolismo del hospedador, ya que al carecer de ciclo extracelular se ha adaptado al entorno donde vive (el citoplasma) sin dañarlo.  Un proceso hasta hace poco sin dilucidar era la composición de los extremos 5’ de los mensajeros de L-A. La localización en el citoplasma los hace inaccesibles a la maquinaria de “capping” que está en el núcleo, y aun así se traducen normalmente.

Recientemente hemos demostrado que L-A posee un mecanismo ingenioso para proveer a sus transcritos de cap en 5’. Este proceso, denominado “cap-snatching” por similitud a los virus de la gripe, consiste en el robo de un grupo cap (m7GMP)  desde un mRNA celular  y la transferencia a su propio transcrito. De esta forma estos tienen una estructura en 5’ idéntica a los mRNAs celulares. En la actualidad estamos analizando esta reacción enzimática, en la que participa el aminoácido H154 de Gag. Podemos generar viriones mutados para un estudio detallado de la misma.

Además estamos estudiando variaciones poblacionales de L-A en cepas de la naturaleza mediante RT-PCR y secuenciación.  Existen variantes de L-A (casi un 30% de nt distintos) específicamente asociadas a RNA satélites productores de toxinas killer, sugiriendo que existe co-evolucion entre ambos tipos de virus.

Narnavirus

Estudiamos también dos virus de la familia Narnaviridae (Naked RNA virus) denominados "20S RNA" y "23S RNA". Sus genomas de 2.5-3 kb codifican solo su RNA polimerasa, con la que se asocian para formar complejos ribonucleoproteicos. Desde el año 2003 podemos generarlos a partir de sus cDNAs clonados en vectores de expresión. Esto nos permite hacer genética reversa para analizar señales en cis implicadas en replicación. Los Narnavirus están relacionados con el género Mitovirus, de mitocondrias de hongos. Estamos interesados en estudiar si la distribución subcelular de ambos géneros se relaciona con la existencia de sistemas de interferencia de RNA en los hospedadores.

A. Actividad “killer” de levaduras. Debajo L-A visto con microscopía de fuerza atómica (foto cedida por el Dr. Briones del centro de Astrobiología, Madrid). A la derecha el ciclo de replicación de L-A con la actividad de “cap-snatching”. La reacción (indicada por las dos flechas curvadas) transfiere grupos cap desde un mRNA celular al transcrito viral y la analizamos con viriones purificados en CsCl.

B. Esquema del narnavirus 20S RNA. En la foto se ven RNAs de levadura en un gel de agarosa. 20S RNA puede superar en cantidad a los RNAs ribosomales y forma  complejos con su polimerasa p91, que se une a los extremos 5’ y 3’. A la derecha predicción de estructura secundaria de dichos extremos por MFOLD.

Group members
Rosa Esteban Research Professor (CSIC)
Nieves Rodríguez Associate Professor (USAL)
Tsutomu Fujimura Postdoctoral
Pilar Gómez Technician
Recent publications
Vega L, Sevillano L, Esteban R, Fujimura, T (2014)
Resting complexes of the persistent yeast 20S RNA Narnavirus consist solely of the 20S RNA viral genome and its RNA polymerase p91
Mol. Microbiol. 96:1119-1129
Fujimura T, Esteban R (2013)
Cap Snatching in Yeast L-BC Double-Stranded RNA Totivirus
J. Biol. Chem. 288:23716-23724
Rodríguez-Cousiño N, Gómez P, Esteban R (2013) *
L-A-lus, a New Variant of the L-A Totivirus Found in Wine Yeasts with Klus Killer Toxin-Encoding Mlus Double-Stranded RNA: Possible Role of Killer Toxin-Encoding Satellite RNAs in the Evolution of Their Helper Viruses.
Appl. Env. Microbiol. 79:4661-4674
Fujimura T, Esteban R (2012)
Cap Snatching of L-A Yeast Double-Stranded RNA Virus can operate in trans and requires the Viral Polymerase Actively Engaging in Transcription.
J. Biol. Chem. 287: 12797-12804
Fujimura, T, Esteban R (2011)
A cap-snatching mechanism in yeast L-A double-stranded RNA virus
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108: 17667-17671

* Artículo seleccionado por los editors de AEM como “Spotlight” debido a su interés especial: Título: “Specific association of yeast killer toxin-producing M dsRNA satellites and their helper L-A totiviruses indicates co-evolution”.
Research grants
MINECO: BFU2010-15768
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