Investigadores del INRA, CIRAD, CEA, la Universidad de Montpellier y las universidades de Chicago y Vanderbilt en los Estados Unidos han desarrollado un método innovador para analizar el genoma de la bacteria Wolbachia. Esta bacteria endosimbiótica infecta a más del 70% de los insectos y escapaz de influir en la transmisión de insectos patógenos como el dengue o el virus Zika. Al secuenciar y estudiar todo el ADN presente en los ovarios de los mosquitos Culex pipiens, los investigadores identificaron por primera vez un nuevo elemento genético móvil en esta bacteria. Este descubrimiento abre nuevosvías de investigación para comprender mejor las interacciones entre la bacteria Wolbachia y su mosquito huésped, así como su papel en la transmisión de patógenos. Esta investigación, publicada en Comunicaciones de la naturaleza , brinda oportunidades para el control biológico de los patógenos transmitidos por insectos, un importante desafío de salud pública.
La incidencia de enfermedades y los riesgos asociados con los patógenos transmitidos por mosquitos, como el parásito Plasmodium faliciparum un agente de la malaria y virus como el dengue, el zika, el chikungunya, el Nilo occidental y la fiebre del Valle del Rift, están creciendo en todo el mundo.El uso de insecticidas es el método más común para controlar las poblaciones de mosquitos, pero la resistencia a los diferentes tipos de pesticidas actualmente en uso está muy extendida. En este contexto, nuevas herramientas para controlar la transmisión de patógenos en poblaciones naturales de mosquitos basadas en el uso de sus bacterias, como Wolbachia, se están desarrollando en todo el mundo.
La bacteria endosimbiótica Wolbachia, que se encuentra en más del 70% de los insectos, es capaz de alterar su reproducción y reducir la transmisión de patógenos en numerosas especies de mosquitos por ejemplo, Aedes aegypti y Anopheles gambiae. Actualmente se usa enuna serie de importantes programas de control de vectores biológicos, como el programa global "Eliminar el dengue". Sin embargo, los mecanismos moleculares involucrados en las interacciones entre Wolbachia, el insecto y el patógeno todavía son poco conocidos.
Un método innovador para analizar el genoma de Wolbachia desarrollado a nivel individual
Con el objetivo de comprender mejor el papel de la bacteria endosimbiótica en la transmisión de patógenos y diseccionar los mecanismos moleculares subyacentes, un equipo internacional de científicos del INRA, CIRAD, CEA y las universidades de Montpellier, Chicago y Vanderbilt realizaron análisis metagenómicosde mosquitos para reconstruir los genomas de la bacteria Wolbachia a través de un enfoque innovador. Por primera vez, obtuvieron secuencias de Wolbachia de los ovarios de Culex pipiens capturados en Francia, trabajando con mosquitos individuales en lugar de piscinas, como es el casocon métodos convencionales. Este nuevo enfoque identificó aspectos novedosos del genoma de la bacteria endosimbiótica Wolbachia y de sus elementos genéticos móviles.
Un plásmido encontrado por primera vez en Wolbachia
Los análisis realizados usando datos de secuenciación de lectura corta y larga identificaron un fragmento de ADN circular extracromosómico, previamente desconocido en Wolbachia, llamado pWCP Plásmido de Wolbachia en Culex pipiens. Este ADN circular tiene 14 genes y parece estar presente envarias copias en la bacteria, además de su cromosoma. La búsqueda de pWCP en datos publicados previamente confirmó su presencia en una escala más amplia en especímenes de Culex pipiens recolectados en el norte de África.
El descubrimiento de este ADN plasmídico en Wolbachia gracias a enfoques innovadores de metagenómica permitirá la investigación del desarrollo de una nueva herramienta de ingeniería genética para esta bacteria. Este descubrimiento podría proporcionar un nuevo conocimiento genérico de los mecanismos involucrados en las interacciones entre la bacteria, el insectoy los patógenos que transmite, y más específicamente de los mecanismos a través de los cuales la bacteria regula la transmisión de estos patógenos. Este conocimiento tendría aplicaciones directas para el control biológico de los insectos vectores de los patógenos responsables de algunas enfermedades animales y humanas importantes.
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Materiales proporcionado por Cirad . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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