Suprimir los insectos que transmiten enfermedades es un esfuerzo esencial de salud pública, y los científicos están probando una posible herramienta nueva para usar en este campo desafiante. Están aprovechando un microbio capaz de controlar los procesos reproductivos de los insectos.
Los microbios, llamados Wolbachia , viven dentro de las células de aproximadamente dos tercios de las especies de insectos en todo el mundo, y pueden manipular las células reproductivas del huésped de manera que aumenten su propia supervivencia. Los científicos creen que pueden usar Wolbachia métodos para reducir las poblaciones de insectos que transmiten enfermedades entre los humanos.
Un cambio para controlar la fertilidad
Wolbachia han desarrollado formas complejas de controlar la reproducción de insectos para infectar un número cada vez mayor de especies de insectos, como los propagadores de enfermedades prolíficos, los mosquitos. Un método Wolbachia los usos se llaman incompatibilidad citoplasmática, o CI. El resultado final de la CI, básicamente, es que el esperma de los insectos machos infectados causa esterilidad en las hembras no infectadas.
Wolbachia que tienen insectos machos infectados pueden insertar proteínas que producen un tipo de cambio de infertilidad en el esperma del huésped. Cuando el esperma luego se fusiona con un óvulo de una hembra no infectada, el conmutador se dispara y deja el óvulo estéril. Si la hembra ya estáinfectado, sus huevos contendrán Wolbachia , que puede apagar el interruptor y permitir que el huevo se desarrolle. Este truco asegura que más Wolbachia los insectos infectados sobrevivirán y continuarán reproduciéndose, mientras que los no infectados tendrán menos éxito.
Ya, algunos estados y países están lanzando Wolbachia mosquitos machos infectados en poblaciones de mosquitos salvajes que portan virus que causan enfermedades para probar esta estrategia para el control de insectos. Machos portadores de a Wolbachia la cepa que induce fuertemente la infertilidad en las hembras no infectadas debería reducir la cantidad de huevos de mosquito que maduran, lo que lleva a menos mosquitos.
Cómo funciona el interruptor
Los científicos están aprendiendo más sobre los mecanismos detrás de CI en Wolbachia insectos infectados. Su objetivo es desarrollar herramientas aún más precisas para limitar la transmisión de enfermedades transmitidas por mosquitos, como el zika y el dengue.
Los investigadores de la Universidad de Yale, liderados por Mark Hochstrasser, por ejemplo, encontraron un par de genes en Wolbachia que parecen ser responsables del interruptor de infertilidad utilizado por algunos Wolbachia cepas. Un gen cidB , hace una proteína que corta una pieza de otras proteínas importantes para el desarrollo del embrión de insecto. Este cambio dificulta la capacidad de funcionamiento de una célula huésped y podría causar que un óvulo fertilizado deje de desarrollarse. El otro gen en el par, cidA , produce una proteína que se une a la cidB proteína creada y puede prevenir su actividad de recorte. Por lo tanto, en mujeres infectadas Wolbachia en los huevos pueden desplegarse cidA para mantener cidB por producir huevos estériles
Los científicos de Yale también han notado que diferentes cepas de Wolbachia puede depender de diferentes interruptores de infertilidad. Una hembra insecta infectada con una cepa que se ha apareado con un macho infectado con una cepa diferente puede no tener los genes necesarios para rescatar sus óvulos de ser estériles. Los científicos de Yale creen que esto es el resultado demutaciones en los pares de genes que se acumulan con el tiempo en Wolbachia . Esta es una buena noticia para el control de insectos: Wolbachia los insectos infectados aún podrían volverse infértiles por a Wolbachia conjunto de genes que genera un interruptor de infertilidad diferente.
Una nueva herramienta
para saber si el cidA-cidB el par de genes es realmente la clave para CI, los científicos de Yale probaron si este par de genes podría causar esterilidad en insectos no infectados por Wolbachia . Utilizando técnicas genéticas sofisticadas, produjeron moscas de la fruta Drosophila , un organismo de investigación ampliamente utilizado, que expresa el par de genes desde el nacimiento pero no lo son Wolbachia infectado. Cuando el cidA-cidB los machos se aparearon con hembras normales o de tipo salvaje, los huevos eran estériles. Estos huevos incluso mostraron los mismos defectos en el ciclo de división celular que ocurren Wolbachia -Co causada. Los métodos utilizados en Drosophila probablemente funcionaría en otros insectos, incluidos los mosquitos.
aplicando Wolbachia estrategia de cambio de infertilidad - y quizás empleando el cidA-cidB los pares de genes responsables de esto podrían ser adiciones efectivas a los esfuerzos de salud pública para controlar los insectos portadores de enfermedades sin causar daños a otros animales salvajes o humanos.
Esta investigación fue financiada en parte por el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales bajo la subvención R01GM053756.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NIH, Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales NIGMS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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