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Investigadores están nebulizando a los áfidos de la soja con la molécula ARN, que, cuando se incorpora en su cuerpo, pueden dificultar la expresión de genes específicos. El nuevo método de administrar “ARN de interferencia” en una niebla probablemente acelerará el proceso de descubrir la función de muchos genes misteriosos en los insectos, según informan investigadores en la revista Insect Molecular Biology.

La nueva técnica, que se probó por primera vez en un estudio separado con abejas melíferas utilizando un protocolo ligeramente diferente, es una gran mejora con respecto a otros enfoques, por ejemplo, inyectando el ARN, lo cual es muy difícil al trabajar con una criatura del tamaño de un grano de polen. La comprensión de la función de los genes es una clave para desarrollar nuevos enfoques para controlar plagas, dijeron los científicos.

El áfido de la soja, Aphis glycines, es relativamente un recién llegado en los Estados Unidos desde su territorio natal en Asia oriental y sudoriental. Primero se encontró en 2000 en Wisconsin, y el áfido rápidamente se extendió a través de gran parte del Medio Oeste de los Estados Unidos y en el este de Canadá. Infestaciones fuertes pueden causar pérdidas de rendimiento de 40% o más, según estudios.

“Existen diferentes poblaciones del áfido de la soja que difieren en su capacidad para superar las defensas de la soja”, dijo Allison Hansen, profesora de entomología de la Universidad de Illinois, quien dirigió el estudio con la estudiante de posgrado Margaret Thairu. “Si puedes silenciar ciertos genes (haciendo que expresen menos una cierta proteína, por ejemplo) es más fácil descubrir su función”, dijo Hansen. “Esto puede proporcionar información que ayudará en el desarrollo de nuevos sistemas de control de plagas”.

La introducción de ARN en el cuerpo de un animal puede amortiguar la expresión de genes específicos. Esto a veces es preferible a eliminar el gen por completo, lo que podría matar al animal, dijo Hansen.

Interrumpir la maquinaria de construcción de proteínas ayuda a los científicos a entender lo que hacen los genes individuales, dijo Thairu. Ella lo compara con la figura de cómo un vehículo, camión o motor de tren funciona mediante la retirada sistemática de partes del motor y la observación de los resultados.

“Sacamos la bujía y vemos qué pasa”, dijo. “¿El coche corre? ¿El tren se mueve más?”

Pero insertar ARN en el cuerpo de un áfido no es una tarea fácil. Técnicas comunes implican la inyección del ARN, o modificar genéticamente una planta en el laboratorio para producir el ARN en sus tejidos y con esta alimentar al insecto. En este último caso, el ARN se degrada a menudo en el intestino del insecto, minimizando su eficacia.

Ambos métodos son tediosos, caros e ineficientes. Como resultado, el proceso de descubrimiento de genes en muchos insectos chupadores de savia, como los áfidos, se ha ralentizado, dijo Hansen.

“Tenemos todos estos datos genómicos con los que no sabemos qué hacer”, dijo. “La gente está desesperada por conseguir algo que funcione”. “Aerosolizando el ARN, podemos entregarlo directamente a los tejidos objetivo”, dijo Thairu.

Las investigadoras nebulizaron los áfidos con pequeñas gotas de ARN unidas a nanopartículas. Pusieron los insectos en una pequeña cámara y los remojaron con la mezcla. “No parecen felices después de esto, porque no les gusta el agua”, dijo Hansen. Parecen perros tristes y húmedos.

Los áfidos se animaron cuando regresaron a sus plantas hospederas, dijeron los investigadores.

La nebulización de los áfidos de la soja con ARN ligado a las nanopartículas parecía bloquear la función de un gen específico dirigido, conocido como “bcat”, según hallaron las investigadoras. Este gen desempeña un papel en la degradación (y tal vez también la síntesis) de los aminoácidos de cadena ramificada. Los insectos adultos expuestos al ARN para el bcat eran significativamente más pequeños que sus compañeros no expuestos y más pequeños que los insectos expuestos sólo a las nanopartículas, según las investigadoras. El uso de nanopartículas recubiertas de ARN parecía mejorar la captación de ARN a través de pequeños tubos respiratorios en los cuerpos de los insectos llamados traqueolas.

Sin embargo, la misma técnica no parecía funcionar en otras especies de áfidos. También falló en producir un cambio al dirigir un gen diferente.

Hansen llama a los nuevos hallazgos una prueba de concepto de que la técnica de nebulización puede tener éxito, al menos en algunos insectos chupadores de savia como los áfidos, que son notoriamente difíciles de trabajar.

“Este método va a impulsar nuestro campo hacia adelante, especialmente para los insectos donde otras técnicas se quedan cortas”, dijo.

 

  • Fuente: https://news.illinois.edu/blog/view/6367/475647
  • Estudio: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/imb.12301/abstract

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