Hay una razón por la que los padres les dicen a sus hijos que dejen el azúcar: demasiado no es bueno para usted.
Pero los pequeños insectos chupadores de savia llamados pulgones pueden sobrevivir bastante bien con una dieta basada principalmente en azúcar, a pesar de su incapacidad para producir nutrientes importantes desde cero. La clave de su éxito son las bacterias simbióticas, que viven dentro de las células de los pulgones y producen aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas necesarias para el crecimiento.
en investigación publicada en G3: genes, genomas, genética , investigadores de la Universidad de California, Riverside, muestran que los bacteriocitos, células de pulgón específicas que albergan las bacterias simbióticas, tienen diferentes patrones de metilación del ADN según el tipo de savia de la planta que consume el pulgón.
La metilación del ADN es una forma de regular la expresión génica que no implica cambios en la secuencia del ADN en sí, lo que significa que los genes pueden activarse o desactivarse según los factores ambientales. El estudio es el primero en demostrar que la metilación del ADNlos patrones en las células simbióticas de insectos están relacionados con la dieta de la planta huésped.
Allison Hansen, profesora asistente de entomología en la UCR, dijo que las diferencias en la metilación del ADN y los cambios resultantes en la expresión génica apuntan a vías metabólicas compartidas entre el pulgón y sus bacterias simbióticas. Al cambiar la expresión génica, el pulgón puede asegurarse de que la bacteriatienen los ingredientes que necesitan para producir nutrientes esenciales a partir de una dieta rica en azúcar.
"Este estudio proporciona información interesante sobre la estrecha relación que los pulgones han desarrollado con sus bacterias simbióticas a medida que han evolucionado juntos durante aproximadamente 150-200 millones de años", dijo Hansen. "La metilación del ADN de los bacteriocitos probablemente permite que los pulgones funcionenjunto con sus bacterias residentes para sobrevivir, especialmente cuando cambian a una savia vegetal que no es rica en nutrientes ".
Hansen y Dohyup Kim, estudiante de doctorado en el departamento de entomología de la UCR y autor principal del artículo, analizaron uno de los conjuntos de datos de metilación de ADN más grandes para insectos que dependen de simbiontes nutricionales. La pareja utilizó un sistema modelo insecto-microbio que comprende pulgones yla bacteria Buchnera.
Los investigadores encontraron que los genes clave de los pulgones involucrados en la simbiosis nutricional se activaron en los bacteriocitos, las células del pulgón que albergan las bacterias, en dietas bajas en nutrientes. Uno de estos genes es para una proteína que recicla el amoníaco en glutamina, un ingrediente esencialque necesitan las bacterias para mantener a los pulgones con una dieta limitada en nitrógeno. Otro gen codifica una proteína que transporta la glutamina a los bacteriocitos, donde puede ser utilizada por las bacterias.
"En las relaciones co-evolucionadas entre animales y microbios a largo plazo, muchos microbios forman vías metabólicas compartidas con sus huéspedes animales, pero la forma en que estos procesos se regulan recíprocamente sigue siendo un misterio", dijo Hansen. "Nuestra investigación apunta a genes epigenéticosla regulación a través de la metilación del ADN como una forma de inducir esta respuesta reguladora. Sin embargo, se necesita más trabajo para comprender completamente nuestras observaciones ".
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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