Los genes del parásito persisten en los genomas del huésped
Manduca sexta y los capullos del parasitoide de avispa parásita asociada Cotesia congregataWIKIMEDIA, 8THSTARLas mariposas y las polillas pueden tener genes de avispa en sus genomas, transportados a través de virus que ayudan a las larvas de avispas parasitoides a sobrevivir dentro de las orugas, según un estudio publicado hoy (17 de septiembre) en PLOS Genetics. Algunos de estos genes parecen proteger a los insectos huéspedes contra otras infecciones virales.
Las avispas parasitoides ponen sus huevos en otros insectos. Cuando las larvas eclosionan, las avispas juveniles consumen el insecto como alimento. Una clase de avispas de este tipo, las avispas bracónidas, insertan bracovirus junto con sus huevos para suprimir la respuesta inmunitaria de la oruga huésped, que de otro modo atacaría los huevos del parásito y los destruiría. Los bracovirus pertenecen a un grupo llamado polidnavirus, que se han asociado con avispas parasitoides durante aproximadamente 100 millones de años. Ahora, investigadores de la Universidad de Valencia en España y la Universidad de Tours en Francia han encontrado…
El estudio demuestra claramente que los polidnavirus han sido una fuente de transferencia horizontal de genes entre insectos, entomólogo Michael Strand de la Universidad de Georgia, que no participó en la investigación, escribió en un correo electrónico a The Scientist. Las avispas parasitoides portadoras de polidnavirus son un grupo extremadamente rico en especies y tienen una historia de vida que las coloca en posición de introducir polidnavirus en diferentes insectos.
Al principio, cuando los investigadores Jean-Michel Drezen y Salvador Herrero, vieron los signos de ADN de bracovirus en lepidópteros, asumieron que se habían equivocado. Pensamos que era solo una contaminación, dijo Herrero. Cuando los investigadores verificaron sus resultados en nuevos especímenes del campo, se sorprendieron al encontrar genes de lepidópteros que coincidían con genes de bracovirus. Análisis posteriores de los genomas de mariposas y polillas confirmaron que las franjas de ADN viral estaban flanqueadas por genes de lepidópteros.
A menudo se puede probar que algo se transfiere horizontalmente, pero a menudo no se sabe la dirección, dijo Todd Schlenke, un entomólogo del Reed College en Portland, Oregón, que no participó en la investigación. Se puede decir que la dirección fue del virus en la avispa que luego pasó a las mariposas en función de cómo se integró en el genoma de la mariposa.
Además, en una especie de gusano cogollero, Drezen y Herrero, y sus colegas encontraron que los genes de las lectinas de tipo C se parecían más a los genes de las lectinas de avispa que a los de otros lepidópteros. Los investigadores también encontraron evidencia que sugiere que al menos un gen de bracovirus en los gusanos soldados protege a las orugas de la infección por patógenos de insectos comunes llamados baculovirus. Lo sorprendente es que [los genes] son utilizados por los lepidópteros y han sido domesticados, dijo Drezen.
Dado que las víctimas de las avispas bracónidas suelen morir antes de reproducirse, Drezen y Herrero están perplejos por la presencia de genes de bracovirus en los lepidópteros. . Especulan que debido a que las avispas bracónidas no son exigentes con los huéspedes que colonizan, algunas avispas pueden haber parasitado especies no huéspedes, que pudieron eliminar la infección larval pero mantuvieron los genes de bracovirus.
Si el parasitismo falla , es capaz de pasar los genes de la avispa al huésped y volverse permanente dentro de la población [de lepidópteros], dijo Herrero. Y debido a que los genes parecen ofrecer efectos protectores, se mantuvieron durante generaciones. Es un gen viral que se ha adquirido para proteger contra otra especie viral, continuó.
Strand advirtió que la evidencia de que los lepidópteros habían cooptado genes de bracovirus debido a sus efectos protectores es interesante, pero no concluyente. Drezen y Herrera señalaron que una forma de confirmar esto sería desarrollar gusanos soldados con los presuntos genes protectores eliminados y estudiar los efectos de los baculovirus en estos huéspedes mutantes.
Los investigadores consideran que este flujo de genes es un ejemplo antiguo de insectos genéticamente modificados (GM), y en su artículo señalaron que el hallazgo tiene implicaciones para el uso de avispas parasitoides para controlar las plagas agrícolas. Algunos genetistas han sugerido agregar genes resistentes a los insecticidas a los genomas de las avispas, creando avispas GM que sobrevivirían a las fumigaciones en los campos de cultivo. Pero esos esfuerzos podrían resultar contraproducentes si los genes pueden transferirse fácilmente entre avispas y otros insectos. Si insertamos un gen, no sabemos dónde terminará, dijo Drezen. Si introduce un gen, como la resistencia a los insecticidas, podría terminar en la plaga.
En el futuro, los investigadores planean examinar una gama más amplia de genomas de lepidópteros en busca de genes transferidos horizontalmente. Las inserciones que encontraron en las ocho especies huésped que estudiaron eran todas antiguas y ocurrieron hace unos 5 millones de años, por lo que encontrar pruebas más recientes de transferencia de genes podría ayudar a aclarar cómo y por qué los lepidópteros integraron estos nuevos genes.
l Gasmi, et al., Domesticación recurrente por lepidópteros de genes de sus parásitos mediados por bracovirus, PLOS Genetics, doi:10.1371/journal.pgen.1005470, 2015.
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