TOPALi: TOOL DI ANALISI PER L’IDENTIFICAZIONE DEGLI EVENTI DI RICOMBINAZIONE IN SEQUENZE VIRALI Alessandro Lombardo Consorzio COMETA - DISTEF

TESTBEDS CMV (Cucumber mosaic virus) TYLCV (Tomato yellow leaf curl virus) TYLCSV (Tomato yellow leaf curl sardinia virus) TSWV (Tomato spotted wilt virus) CTV (Citrus tristeza virus)

CTV (Citrus tristeza virus) Dimensioni: 2000x11 nm Genoma: RNA singola elica + 19,3 Kb Organizzazione: 12 ORF + 2UTR Prodotti proteici: almeno 19 Genomi completi: 9

DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA: CTV DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA: Algeria, American Samoa, Antigua and Barbuda, Argentina, Australia, Belize, Bermuda, Bolivia, Brazil, Brunei Darussalam, Cameroon, the Central African Republic, Chad, China, Colombia, Costa Rica, Cyprus, the Dominican Republic, Ecuador, Egypt, El Salvador, Ethiopia, Fiji, French Polynesia, Gabon, Ghana, Guyana, India, Indonesia, Iran, Israel, Italy, Jamaica, Japan, Kenya, Korea Republic, Malaysia, Mauritius, Morocco, Mozambique, Nepal, Netherlands Antilles, New Caledonia, New Zealand, Nicaragua, Nigeria, Pakistan, Panama, Paraguay, Peru, the Philippines, Portugal, Puerto Rico, Saudi Arabia, Spain, Sri Lanka, Suriname, Taiwan, Tanzania, Thailand, Trinidad and Tobago, Turkey, the USA, Uganda, Uruguay, Venezuela, Vietnam, Zaire, Zambia, Western Samoa, the former Yugoslavia, Zimbabwe.

SINTOMI: Rapido declino e morte di Citrus innestate su arancio amaro (Citrus aurantianum L.) Stem pitting, arresto della crescita, rese ridotte, qualità dei frutti scadente (sulla base del portainnesto) Giallume delle foglie e arresto della crescita su limone e pompelmo Giallume dei semenzali VETTORI: Afidi (Toxoptera citricida, Aphis gossypii)

ANALISI DELLE SEQUENZE VIRALI SEVERE MILD ASYMPTOMATIC DIFFERENTE SINTOMATOLOGIA DETERMINANTI PATOGENETICI? DIVERSITA’ GENETICA ISOLATI DI CTV SCIAME DI VARIANTI DI SEQUENZA RICOMBINAZIONE SEQUENZE CO-REPLICANTI NATURA ERROR-PRONE RpRd RIPETUTE INOCULAZIONI INNESTO/AFIDI

ALLINEAMENTO MULTIPLO DI SEQUENZE NUCLEOTIDICHE MUTAZIONI PUNTIFORMI INSERZIONI DELEZIONI INVERSIONI RICOMBINAZIONI Plot di similarità ClustalW (Thomson et al., 1994)

ALLINEAMENTO CON ClustalW-MPI SU RETE GRID

ALBERI FILOGENETICI

RNA polimerasi RNA dipendente FORMAZIONE DI STRUTTURE A MOSAICO RpRd RNA polimerasi RNA dipendente FORMAZIONE DI STRUTTURE A MOSAICO

L’INDIVIDUAZIONE DEGLI EVENTI DI RICOMBINAZIONE CATEGORIE: Metodi di Similarità Metodi di Distanza Metodi Filogenetici Metodi di Compatibilità Distribuzione delle sostituzioni da Posada 2002

TOPALi TOPALi V2.0 (BioSS-Biomathematics & Statistics Scotland)

Tempo di analisi PDM dell’allineamento di CTV su PC= ~50 ore!!!!! L’INDIVIDUAZIONE DEGLI EVENTI DI RICOMBINAZIONE DDS (Difference of Sums of Square - McGuire and Wright, 2000) PDM (Probabilistic Divergence Measures – Husmeier and Wright, 2001) HMM (Hidden Markov Model – Husmeier and McGuire, 2003) Tempo di analisi PDM dell’allineamento di CTV su PC= ~50 ore!!!!!

Release: 159 Apr 2007 N° basi 75.742.041.056 N° di sequenze 71.802.595