Los mosquitos son los animales más mortales del mundo, matan a miles de personas y causan millones de enfermedades cada año. Para poder reproducirse y convertirse en portadores de enfermedades efectivos, los mosquitos primero deben alcanzar un tamaño corporal y un estado nutricional óptimos.
Un par de investigadores de la Universidad de California, Riverside, han logrado utilizar CRISPR-Cas9, una poderosa herramienta para alterar las secuencias de ADN y modificar la función de los genes, para disminuir el tamaño del cuerpo del mosquito, acercando la investigación un paso más para eliminar los mosquitos queportan fiebre del dengue y el virus Zika.
Los investigadores lograron posponer el desarrollo del mosquito, acortar la vida útil del animal, retrasar el desarrollo del huevo y disminuir la acumulación de grasa.
Alexander Raikhel, un distinguido profesor de entomología, y Lin Ling, un erudito posdoctoral que trabaja con Raikhel, utilizaron CRISPR-Cas9 para interrumpir el receptor de serotonina Aa5HT2B en los mosquitos Aedes aegypti, los vectores de la fiebre del dengue, la fiebre amarilla y el virus del Zika.
"Aa5HT2B controla los péptidos similares a la insulina", dijo Raikhel. "Pudimos descubrir las diferentes funciones que desempeñan estos péptidos en el control del tamaño corporal y el metabolismo, e interrumpir el gen asociado con este receptor".
El equipo logró esto, dijo Raikhel, al descubrir una vía molecular clave que determina el tamaño del cuerpo y el metabolismo del mosquito.
"Los mosquitos de pequeño tamaño con recursos grasos disminuidos maduran más tarde y viven vidas más cortas que los mosquitos no modificados", dijo. "Por lo tanto, estos mosquitos genéticamente modificados tienen una baja capacidad reproductiva y la capacidad de transmitir patógenos de enfermedades. Estas características de CRISR-Cas9 mutantelos mosquitos pueden explotarse para desarrollar enfoques novedosos de control de mosquitos. Sin embargo, quedan muchos desafíos en el camino para lograr este objetivo ".
Los resultados del estudio aparecen en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Raikhel, el Presidente Presidencial de la UC y el Presidente Dotado Mir Mulla en el Departamento de Entomología y miembro de la Academia Nacional de Ciencias, explicaron que los mosquitos hembras transmisoras de enfermedades requieren una comida de sangre de vertebrados para producir sus huevos porque el desarrollo del huevo solo ocurredespués de un cambio de dieta de néctar rico en carbohidratos a sangre de vertebrados ricos en proteínas.
La alimentación de sangre, agregó Raikhel, aumenta la concentración de serotonina y aumenta el nivel del receptor de serotonina Aa5HT2B en el "cuerpo gordo", el análogo de insecto del hígado de vertebrados y el tejido adiposo. Un objetivo para las hormonas, el cuerpo gordo es el principalsensor de nutrientes en insectos. Vincula el estado nutricional, el metabolismo y el crecimiento.
"Nuestro estudio proporciona por primera vez un vínculo, el receptor de serotonina Aa5HT2B, entre la alimentación de sangre y la señalización de serotonina que es específica del cuerpo gordo", dijo. "Aa5HT2B media la acción de la serotonina. Hasta ahora, lalos mecanismos de acción de la serotonina específicos para el cuerpo graso eran poco conocidos. Comprender los mecanismos reguladores que subyacen a la determinación del tamaño corporal y el metabolismo es importante para desarrollar enfoques novedosos para controlar las poblaciones de mosquitos y las enfermedades que transmiten ".
Una pregunta importante para futuras investigaciones es cómo se podría introducir la modificación del gen CRISPR-Cas9 en la población de mosquitos silvestres.
"Esta pregunta es un tema de intensa investigación en otros laboratorios", dijo Raikhel. "En UCR, continuamos nuestros esfuerzos para identificar otros procesos clave importantes para el desarrollo de mosquitos que podrían explotarse para el control de mosquitos".
El estudio fue apoyado por una subvención que Raikhel recibió de los Institutos Nacionales de Salud.
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Materiales proporcionados por Universidad de California - Riverside . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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