Los biólogos de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un método para manipular los genes de una plaga agrícola que ha invadido gran parte de los Estados Unidos y ha causado millones de dólares en daños a bayas de alto valor y otros cultivos de frutas.
La investigación dirigida por Anna Buchman en el laboratorio de Omar Akbari, un nuevo profesor de genética de insectos de UC San Diego, describe el primer sistema de "impulso genético" del mundo, un mecanismo para manipular la herencia genética Drosophila suzukii , una mosca de la fruta comúnmente conocida como drosophila de alas manchadas.
Como se informó el 17 de abril en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias Buchman y sus colegas desarrollaron un sistema de impulso genético denominado Medea llamado así por la mitológica hechicera griega que mató a su descendencia en el que una "toxina" sintética y un "antídoto" correspondiente influyen dramáticamente en las tasas de herencia con una eficiencia casi perfecta.
"Hemos diseñado un sistema de impulso genético que sesga dramáticamente la herencia en estas moscas y puede propagarse a través de sus poblaciones", dijo Buchman. "Omite las reglas de herencia normales. Es un nuevo método para manipular poblaciones de estas plagas invasoras, que nono pertenezco aquí en primer lugar "
Originaria de Japón, la mosca altamente invasiva se encontró por primera vez en la costa oeste en 2008 y ahora se ha informado en más de 40 estados. El ala manchada drosophila usa un órgano afilado conocido como un ovipositor para perforar la fruta madura y depositar los huevos directamente dentro del cultivo, haciéndolo mucho más dañino que otros drosophila moscas que ponen huevos solo sobre la fruta en descomposición Drosophila suzukii según los informes, ha causado más de $ 39 millones en pérdidas de ingresos solo para la industria de la frambuesa de California y un estimado de $ 700 millones en total por año en los EE. UU.
En experimentos de jaulas contenidas de drosophila de alas manchadas usando el sistema sintético Medea, los investigadores informaron un sesgo de herencia hasta 100 por ciento efectivo en poblaciones que descienden 19 generaciones.
"Visualizamos, por ejemplo, reemplazar las moscas salvajes con moscas que están vivas pero que no pueden poner huevos directamente en los arándanos", dijo Buchman.
Las aplicaciones para el nuevo sistema de impulso genético sintético podrían incluir la propagación de elementos genéticos que confieren susceptibilidad a ciertos factores ambientales, como la temperatura. Si se alcanza una cierta temperatura, por ejemplo, los genes dentro de las moscas de ala manchadas modificadas desencadenarían su muerte.Otras especies de moscas de la fruta no se verían afectadas por este sistema.
"Este es el primer sistema de impulso genético en una plaga de cultivos importante en todo el mundo", dijo Akbari, quien recientemente trasladó su laboratorio a UC San Diego desde UC Riverside, donde comenzó la investigación. "Dado que algunas cepas demostraron ser 100% no mendelianasrelaciones de transmisión, mucho mayores que el 50 por ciento esperado para la transmisión mendeliana normal, este sistema podría usarse en el futuro para controlar poblaciones de D. suzukii . "
Otra posibilidad para el nuevo sistema de impulso genético sería mejorar la susceptibilidad a los insecticidas ecológicos que ya se utilizan en la industria agrícola.
"Creo que todo el mundo quiere acceder a productos frescos de calidad que no estén contaminados con nada y que no sean tratados con pesticidas tóxicos, y si no nos ocupamos de ellos Drosophila suzukii las pérdidas de cultivos continuarán y podrían conducir a precios más altos ", dijo Buchman." Por lo tanto, este sistema de impulsión de genes es una forma biológicamente amigable y ecológica de proteger una parte importante de nuestro suministro de alimentos ".
Los coautores del artículo incluyen a John Marshall de UC Berkeley, Dennis Ostrovski de UC Riverside y Ting Yang de UC Riverside y ahora UC San Diego. El California Cherry Board apoyó la investigación a través de una subvención.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Mario Aguilera. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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