Diferencia en el color del cuerpo de adultos de mosca mutantes de ébano y de tipo salvaje. Imágenes representativas del tórax dorsal de moscas adultas:OR (A) y mutante e 1 (B). (A) Un cuadrado azul indica la región de interés (ROI) para las mediciones del valor RGB. (C) Evaluación cuantitativa del color del cuerpo de la mosca. ***p <0,005 de la prueba t de Student. N =10 (OR), 4 (e 1). Crédito:Investigación de ADN (2022). DOI:10.1093/dnares/dsac019
La especie de avispa Asobara japonica (A. japonica) es un organismo parásito, lo que significa que mantiene su vida secuestrando recursos de un huésped como la mosca de la fruta Drosophila melanogaster. La madre avispa puede secretar un veneno lleno de componentes tóxicos que superan las defensas inmunitarias del huésped para permitir que su avispa bebé viva dentro del huésped. En un artículo recientemente publicado en DNA Research , un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Tsukuba utilizó varias técnicas de biología molecular para diseñar un protocolo para la eliminación de genes en la avispa, investigando los detalles mecánicos específicos de este parasitismo.
La fascinante naturaleza parasitaria de A. japonica puede tener utilidad económica para los humanos. A. japonica también puede parasitar a Drosophila suzukii, otra especie de mosca que a menudo afecta negativamente a los cultivos frutales. Anteriormente se han utilizado otras especies parásitas para controlar dichas plagas. Para utilizar A. japonica de manera similar, el equipo de la Universidad de Tsukuba buscó examinar los mecanismos moleculares que impulsan su éxito parasitario para ayudar a desarrollar una estrategia más óptima.
Utilizando una cepa clonal de A. japonica y procedimientos de secuenciación del genoma completo (WGS), el equipo secuenció y analizó el código de ADN completo de la avispa. También realizaron análisis de secuenciación de ARN para predecir un conjunto completo de 12 508 genes en la avispa.
"Basándonos en los datos de los análisis de secuenciación de ARN y WGS, identificamos un gen de avispa llamado ébano que es el código de ADN para una enzima conocida como N-β-alanil dopamina (NBAD) sintetasa", explica el autor principal Takumi Kamiyama. El coautor principal, Yuko Shimada-Niwa, describe la responsabilidad de esta enzima para convertir las moléculas de dopamina en NBAD y agrega que "la pérdida de su función afecta los niveles de melanina y da como resultado un color corporal oscuro".
Luego, el equipo utilizó una técnica llamada interferencia de ARN (RNAi) que introduce una molécula de ARN sintética que se dirige a mensajes de ARN específicos dentro de una célula y reduce la expresión de ese gen. Aquí, el gen del ébano fue el objetivo y se descubrió que causaba cambios en el color del cuerpo en A. japonica, lo que confirma que el ARNi podría implementarse con éxito en las avispas.
Los datos de secuenciación también ayudaron a los investigadores a identificar el grupo de genes probablemente involucrados en la producción de veneno, porque se expresaban predominantemente en la glándula venenosa. La técnica de ARNi también les ayudó a determinar que la expresión del gen del veneno podría suprimirse.
En general, este trabajo sienta las bases para futuros estudios mediante el desarrollo de un conjunto eficaz de métodos para examinar los mecanismos del veneno en A. japonica. La reducción de la expresión del gen del veneno con ARNi puede conducir a cambios fenotípicos y moleculares que podrían ayudar a dilucidar las funciones de estos genes. Esto proporcionará información importante para el desarrollo de esta especie parásita en una estrategia de insecticida.
