Encuentran gen de «masculinidad» en mosquito de la malaria
Hombre Anopheles gambiaeANT, SINKINSInvestigadores han identificado un gen que inicia el programa genético específico masculino en el mosquito africano de la malaria Anopheles gambiae. Cuando se expresa en embriones de mosquito genéticamente hembra, el gen, llamado Yob, es letal. Los resultados, publicados hoy (30 de junio) en Science, destacan un camino hacia enfoques genéticos para propagar mosquitos solo machos que podrían ayudar a matar el parásito de la malaria, que portan hembras en la naturaleza.
“Este es un gran avance en el campo y potencialmente muy útil para el control del mosquito transmisor de la malaria” dijo Steven Sinkins, que estudia enfermedades transmitidas por mosquitos en la Universidad de Lancaster en el Reino Unido. «También hay una historia evolutiva interesante que podría revelarse como resultado de este trabajo». agregó Sinkins, quien escribió un editorial adjunto pero no participó en el trabajo.
“Este es un importante paso adelante en la comprensión de la biología de este vector de la malaria y también tiene aplicaciones potenciales para controlar la malaria” ;…
Las especies de insectos emplean una variedad de mecanismos genéticos diferentes para conferir el sexo femenino o masculino. Si bien los componentes posteriores están bien conservados evolutivamente, el gen iniciador que instruye el desarrollo del embrión específico de los machos ha sido esquivo en la mayoría de las especies. Entre los insectos con cromosoma Y, sólo el gen de masculinidad de A. aegypti previamente.
Para intentar encontrar el gen de la masculinidad en A. gambiae, Jaroslaw Krzywinski del Instituto Pirbright en el Reino Unido y sus colegas aislaron la cantidad diminuta de ARN mensajero (ARNm) en embriones de mosquito macho y hembra tempranos y realizaron análisis transcriptómicos para identificar las transcripciones encontradas en embriones masculinos pero no femeninos. Los investigadores encontraron transcripciones que se mapeaban en el gen Yob en el cromosoma Y, que se superponía con un gen YG2 descrito anteriormente, un gen candidato a determinar el sexo masculino.
El equipo de Krzywinski encontró que este gen tenía las características de un gen determinante del macho: las transcripciones estaban presentes desde dos horas después de la puesta de los huevos y continuaban durante la vida del mosquito. Yob también controló la síntesis de productos genéticos específicos masculinos en la vía de determinación del sexo, según descubrieron los investigadores.
Hay ventanas de tiempo muy pequeñas [desarrollo del embrión de mosquito] y cantidades muy pequeñas de ARN involucrado, anotó Sinkins. Lo que hace de esto un tour de force técnico, poder sexar embriones tempranos y separar sus grupos de ARNm y hacer la comparación que permite la identificación de genes. Es un trabajo impresionante.
Cuando los investigadores inyectaron ARNm de Yob en embriones en etapa temprana junto con un marcador de proteína fluorescente verde (GFP), los mosquitos sobrevivientes eran todos machos fértiles. Un grupo de embriones de control a los que se inyectó solo el marcador GFP se desarrolló en una distribución equitativa de machos y hembras. Esto demostró que la entrega del ARNm era letal para los embriones femeninos en desarrollo.
Debido a que el experimento inverso, eliminando la expresión de Yob , produjo predominantemente mujeres, el equipo concluyó que Yob afecta la dosis de los productos del gen ligado al cromosoma X. En los embriones femeninos XX, la expresión de Yob provoca la muerte debido a la sobreexpresión del cromosoma X, mientras que la expresión insuficiente del cromosoma X en los machos XY también conduce a la letalidad.
Los investigadores han buscado durante mucho tiempo utilizar métodos genéticos para controlar los vectores de la malaria, pero necesitábamos un método a gran escala para segregar a los machos de las hembras y liberar solo a los machos, lo que aumenta la eficiencia de tales enfoques de control y es un requisito previo estricto cuando se ataca a los mosquitos transmisores de patógenos, explicó Krzywinski. Ahora tenemos una herramienta fantástica para crear cepas transgénicas solo masculinas de los principales vectores africanos de la malaria.
Krzywinski y sus colegas ahora están trabajando para desarrollar cepas que podrían matar condicionalmente solo a los embriones de mosquitos hembra. (Los mosquitos hembra pican y transmiten el parásito Plasmodium que causa la malaria).
Espero que en menos de 10 años, tengamos métodos genéticos que controlen de manera efectiva Anopheles mosquitos, dijo Krzywinski a The Scientist
Un enfoque, según Sinkins, es expresar condicionalmente Yob a partir de un autosoma, creando y luego liberando machos -solo poblaciones. Sin embargo, un sistema que pudiera propagarse por sí mismo, requiriendo solo liberaciones de semillas, sería mucho más efectivo, dijo Sinkins.
Una de esas formas es impulsar la propagación preferencial del cromosoma Y en embriones y producir descendencia predominantemente masculina. (Consulte Impulsión genética de mosquitos de la malaria impulsada por CRISPR, The Scientist, 24 de noviembre de 2015; ¿Menos mosquitos hembra, menos malaria? The Scientist, 11 de junio de 2014).
Tu es un defensor de los llamados impulsores genéticos para aumentar la proporción de mosquitos machos y hembras. Sin embargo, dijo, necesitamos ver si hay una penetración cercana al 100 por ciento del transgén.
Otro factor a considerar, según Tu, es si los insectos transgénicos serán tan competitivos como sus contrapartes salvajes.
E. Krzywinska et al., A maleness gene in the malaria, Science, doi.10.1126/science.aaf5605, 2016.
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