Wolbachia Offers Protection Against Two Common Natural Viruses of Drosophila

Autor(es)

Pimentel, Andre C. ; Cesar, Cassia S. ; Martins, Arthur H. B. ; Martins, Marcos ; Cogni, Rodrigo

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: MICROBIAL ECOLOGY; v. 88, n. 1, p. 13-pg., 2025-04-09.

Resumo

Wolbachiapipientis is a maternally transmitted endosymbiont infecting more than half of terrestrial arthropod species. Wolbachia can express parasitic phenotypes such as manipulation of host reproduction and mutualist phenotypes such as protection against RNA virus infections. Because Wolbachia can invade populations by reproductive manipulation and block virus infection, it is used to modify natural insect populations. However, the ecological importance of virus protection is not yet clear, especially due to scarce information on Wolbachia protection against viruses that are common in nature. We used systemic infection to investigate whether Wolbachia protects its host by suppressing the titer of DMELDAV and DMelNora virus, two viruses that commonly infect Drosophila melanogaster flies in natural populations. Antiviral protection was tested in three systems to assess the impact of Wolbachia strains across species: (1) a panel of Wolbachia strains transfected into Drosophila simulans, (2) two Wolbachia strains introgressed into the natural host D. melanogaster, and (3) two native Wolbachia strains in their natural hosts Drosophila baimaii and Drosophila tropicalis. We showed that certain Wolbachia strains provide protection against DMelNora virus and DMELDAV, and this protection is correlated with Wolbachia density, which is consistent with what has been observed in protection against other RNA viruses. Additionally, we found that Wolbachia does not protect its original host, D. melanogaster, from DMELDAV infection. While native Wolbachia can reduce DMELDAV titers in D. baimaii, this effect was not detected in D. tropicalis. Although the Wolbachia protection-induced phenotype seems to depend on the virus, the specific Wolbachia strain, and the host species, our findings suggest that antiviral protection may be one of the mutualistic effects that helps explain why Wolbachia is so widespread in arthropod populations. (AU)

• Processo FAPESP: 21/06874-9 - Ecologia genômica de insetos fase 2: adaptações ao clima e evolução de interações ecológicas
• Beneficiário: Rodrigo Cogni
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 18/20088-3 - Levantamento da incidência do vírus sigma em drosofilídeos coletados em um gradiente de altitude da Mata Atlântica
• Beneficiário: Arthur Herminio Bressan Martins
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 23/02166-5 - Uma abordagem altamente integradora para o estudo da variação clinal em populações de D. melanogaster sul-americanas
• Beneficiário: André Coppe Pimentel
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/08307-3 - Evolução de resistência a vírus em D. melanogaster: efeito do endossimbionte Wolbachia e de polimorfismos no gene pastrel em um experimento de seleção
• Beneficiário: Rodrigo Cogni
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Processo FAPESP: 13/25991-0 - Ecologia genômica de insetos: adaptações ao clima e evolução de interações ecológicas
• Beneficiário: Rodrigo Cogni
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/01295-8 - Descrição quantitativa de uma comunidade de drosofilídeos e seus inimigos naturais em um gradiente de altitude da Mata Atlântica
• Beneficiário: Marcos Aurélio Martins Oliveira da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 19/03997-2 - Interação hospedeiro-simbionte-inimigo natural: do parasitismo ao mutualismo
• Beneficiário: Cássia de Souza Siqueira Cesar
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado