La polilla gitana europea EGM es quizás el insecto invasor más famoso del país, una especie no nativa introducida accidentalmente en América del Norte en la década de 1860 cuando unos pocos escaparon de un experimento de reproducción en los suburbios de Boston. Las orugas han estado comiendo lentamente su caminoen todo el continente desde entonces, causando una defoliación generalizada.
En una investigación que podría conducir a mejores bioinsecticidas para proteger bosques y huertos, los doctores Don Gammon y Nick Grishin de UT Southwestern han secuenciado los genomas del EGM y su primo aún más destructivo, la polilla gitana asiática AGM., publicado en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , encuentra que la polilla gitana tiene el genoma más grande de polillas o mariposas número de pares de bases de ADN jamás secuenciado.
"La polilla gitana europea se ha extendido tan al oeste como Minnesota y tan al sur como Carolina del Norte. La propagación bastante lenta, aproximadamente 13 millas al año, se debe en parte al hecho de que las hembras EGM no vuelan y deben caminar o caminar.ser arrastrada por el viento para dispersarse ", dijo el Dr. Gammon, Profesor Asistente de Microbiología y Académico WW Caruth, Jr. en Investigación Biomédica." En contraste, las hembras de la subespecie asiática de la polilla gitana, que habita en Asia y el este de Rusia, tienenalas más grandes y más desarrolladas y pueden volar "
Si la polilla gitana asiática se estableciera en los Estados Unidos, representaría una amenaza económica aún mayor debido a su capacidad de propagarse más rápidamente, agregó. Para protegerse contra esa posibilidad, el Departamento de Agricultura de EE. UU. Tiene programas de vigilanciaen varios puertos y rocía regularmente bioinsecticidas basados en virus en bosques en peligro de extinción para matar a las orugas de la polilla gitana.
Además de la secuenciación del genoma, los investigadores realizaron estudios de expresión génica que muestran cómo los genes de las polillas responden a la infección viral para comprender cómo se podrían mejorar los bioinsecticidas virales para controlar las poblaciones de polillas gitanas. Sus hallazgos podrían servir como una hoja de ruta para las vulnerabilidades de los insectos, señalaron los investigadores. También identificaron diferencias genéticas entre las subespecies EGM y AGM que probablemente contribuyan a las variaciones en la capacidad de vuelo, la detección química y las interacciones de patógenos.
El Dr. Gammon se interesó en las polillas gitanas durante su trabajo postdoctoral en el laboratorio del Premio Nobel Dr. Craig Mello en la Facultad de Medicina de la Universidad de Massachusetts.
En un estudio de 2014 en la revista eLife , el Dr. Gammon informó que las células de la polilla gitana son sorprendentemente resistentes a los arbovirus que de otra forma infectarían una amplia gama de moscas, mosquitos y tipos de células humanas. Dada la amenaza emergente de arbovirus como el Zika para la salud humana, el Dr. Gammon buscóComprender las razones genéticas de la resistencia de las células de la polilla gitana con la esperanza de descubrir nuevas estrategias para bloquear la infección por arbovirus en otras especies.
Sin embargo, el genoma de la polilla gitana no se había secuenciado, un requisito previo claro para identificar los factores antivirales codificados por la polilla. Poco después de que se le ofreciera un puesto de facultad en UT Southwestern en 2016, el Dr. Gammon le preguntó al Dr. Grishin, profesor de biofísica y bioquímicay un investigador del Instituto Médico Howard Hughes HHMI, si pudieran colaborar. En ese momento, el grupo del Dr. Grishin acababa de identificar dos nuevas especies de mariposas y estaba secuenciando los genomas de varias otras.
Esa colaboración condujo al estudio de hoy, realizado con el ganador del Premio de Kioto, Dr. Daniel Janzen, profesor de biología de la Universidad de Pensilvania, reconocido mundialmente por su experiencia en ecología evolutiva. El Premio de Kioto es considerado el honor privado más alto de Japón porlogro global en el campo del ganador.
"Todos en el noreste de los Estados Unidos conocen a la polilla gitana europea, o al menos están familiarizados con la devastación que su oruga vorazmente hambrienta puede causar en los bosques", dijo el Dr. Gammon.
Los próximos pasos deberían incluir estudios funcionales para comprender cómo funcionan los genes, dijeron los investigadores.
"Desde una perspectiva teórica, nos gustaría entender cómo se genera la diversidad biológica a través de mecanismos de evolución de proteínas", dijo el Dr. Grishin, quien ocupa la Cátedra Cecil H. e Ida M. Green en Ciencias Biomédicas y es Virginia MurchisonLinthicum Scholar in Biomedical Research.
Otros autores de UTSW en el estudio incluyen a Jing Zhang, un estudiante graduado, y al Dr. Qian Cong, un ex estudiante graduado, ambos en el laboratorio Grishin, y Emily A. Rex, una asistente de investigación en el laboratorio Gammon.
La investigación recibió el apoyo del Programa de Investigadores Dotados de UT Southwestern, los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Welch y el HHMI.
Más sobre las polillas gitanas
El EGM se encuentra actualmente en Connecticut, Delaware, el Distrito de Columbia, Illinois, Indiana, Maine, Maryland, Massachusetts, Michigan, Minnesota, Nueva Hampshire, Nueva Jersey, Nueva York, Carolina del Norte, Ohio, Pensilvania, Rhode Island,Vermont, Virginia, Virginia Occidental y Wisconsin.
El EGM se considera particularmente de alto riesgo en Kentucky.
La polilla gitana prefiere aproximadamente 150 huéspedes primarios, pero se alimenta de más de 300 especies de árboles y arbustos. Algunos de ellos incluyen :
Fuente: USDA
Un experimento de cría que salió mal: las polillas gitanas en América del Norte
Étienne Léopold Trouvelot, un científico aficionado de mariposas y polillas, trajo los EGM de su Francia natal a su hogar en Medford, Massachusetts, a mediados de la década de 1860.
Su objetivo era cruzar EGMs con las polillas de gusanos de seda más delicadas para producir un productor de seda más resistente que heredaría el rasgo de oruga EGM de comer una amplia gama de plantas.
Según la página de la polilla gitana de la Institución Smithsonian, en un momento el naturalista aficionado tenía más de un millón de larvas creciendo detrás de su casa cerca de lo que ahora es el centro de Boston. A fines de la década de 1860, algunos de los EGM escaparon y comenzaron a festejar en las cercaníasDesde entonces, las orugas EGM se han convertido en las principales plagas de bosques y huertos, defoliando millones de acres.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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