¿Comunicándose entre reinos?
Micrografía electrónica de transmisión de Wolbachia dentro de una célula de insectoPLOS BIOLOGY, SCOTT O'NEILLWolbachia La bacteria vive dentro de las células de otras especies y pueden influir fuertemente en la vida de sus anfitriones. Estas bacterias manipulan la biología reproductiva del huésped para aumentar su propia transmisión. Wolbachia se ha documentado en más del 40 % de los artrópodos terrestres.
Exactamente cómo Wolbachia lograr manipular una amplia variedad de anfitriones ha desconcertado a los científicos durante décadas. En un artículo publicado hoy (15 de diciembre) en PNAS, Sassan Asgari de la Universidad de Queensland, Australia, y sus colegas proponen un mecanismo mediado por microARN mediante el cual Wolbachia podría lograr tal «comunicación entre reinos».
«Este es uno de los primeros casos que muestra cómo las bacterias se comunican con el huésped a nivel celular». dijo Rhitoban Raychoudhury, genetista evolutivo del Instituto Indio de Educación Científica & Investiga a Mohali, que no participó en el trabajo.
Estudios anteriores han demostrado…
Por lo que el equipo buscó evaluar si otras especies huésped expresaban estos miARN. Los investigadores infectaron dos cepas de Drosophila, D. melanogaster y D. simulans, con dos cepas diferentes de Wolbachia. El patrón de infección en Drosophila fue similar al de los mosquitos infectados con Wolbachia: ambos miARN aparecieron en machos y hembras, y no se expresaron en células no infectadas. Luego, el grupo realizó una búsqueda de homología de secuencia entre las secuencias disponibles de Wolbachia y encontró que los precursores de ambos miARN estaban conservados en la mayoría de las cepas pertenecientes al supergrupo A de Wolbachia.
Es muy probable que otras cepas de Wolbachia produzcan miARN, pero si están involucrados en la misma función requiere más investigación, dijo Asgari a The Scientist.
Un simple Northern Blot reveló que los miARN estaban localizados en tejidos donde se sabe que los mosquitos albergan Wolbachia, como en los ovarios. Luego, el grupo estudió cómo los miARN interactuaban con el genoma de Wolbachia. Comenzando con una lista de genes candidatos, los investigadores se centraron en el gen que codifica la enzima UDP-N-acetilmuramoyalanina-D-glutamato ligasa (murD), que tenía la máxima complementariedad de secuencia con WsnRNA-46 y WsnRNA-49. Luego, los investigadores usaron la clonación para demostrar que murD, de hecho, era el objetivo de los miARN de Wolbachia, lo que resultó en una regulación a la baja de murD.
¿Podrían estos miRNAs influir en la expresión génica del huésped? Una pantalla de bioinformática arrojó genes diana en el A. aegypti que mostró especial complementariedad con una parte de la proteína dineína. Para garantizar su propia replicación, se ha demostrado que Wolbachia utiliza la maquinaria de microtúbulos del huésped, en la que la dineína desempeña un papel fundamental.
Pero Bryan Cullen, genetista molecular de Duke University, se muestra escéptico sobre el papel de los miARN de Wolbachia en la regulación de los genes del huésped. Este argumento de que los miARN aumentan la expresión del gen diana, no la reprimen, no tiene precedentes, dijo a The Scientist en un correo electrónico.
El estudio es muy intrigante y abre nuevos mecanismos mediante los cuales Wolbachia y otras bacterias podrían manipular o, de manera más general, interactuar con sus anfitriones, dijo el genetista evolutivo John Werren de la Universidad de Rochester en Nueva York. Sin embargo, agregó, no estoy seguro de llamar a esto comunicación, como lo han hecho los autores en su artículo.
Cómo Wolbachia interactúa con sus diversos anfitriones sigue siendo un misterio. Y los miARN pueden ser solo una pieza de este rompecabezas, señalaron los autores.
Sin duda, este mecanismo mostrado por los autores es una tentadora visión de cómo Wolbachia logra controlar la expresión génica del huésped. , dijo Raychoudhury.
J. Mayoral et al., Wolbachia pequeños ARN no codificantes y su papel en las comunicaciones entre reinos, PNAS, doi:10.1073/pnas.1420131112, 2014.
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