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Aprovechar los péptidos psílidos para combatir la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos


La enfermedad de enverdecimiento de los cítricos, también llamada huanglongbing (HLB), es una infección bacteriana de los árboles de cítricos que produce frutos pequeños, deformes y agrios que no son aptos para el consumo, lo que finalmente mata al árbol.


por el Instituto Boyce Thompson


Debido a que no hay cura, el HLB es una amenaza importante para la industria de los cítricos de $ 10 mil millones en Florida, donde se detectó por primera vez en 2005, y para la industria de $ 7 mil millones en California, donde apareció el año pasado.

Investigadores del Instituto Boyce Thompson, el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA-ARS) y la Universidad de Washington (UW), liderados por Michelle Heck, investigaron una fuente aparentemente poco probable de biocontroles para HLB: neuropéptidos encontrados en el insecto que lleva la bacteria que causa la enfermedad. Los psílidos cítricos asiáticos (Diaphorina citri) infectan los cítricos con la bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) alimentándose de sus hojas y tallos.

Laura Fleites, asociada de investigación del USDA TW Edminster en el grupo de Heck en BTI, se centró en los neuropéptidos porque funcionan como hormonas en los insectos hemípteros, una clase que incluye psílidos, pulgones, moscas blancas, insectos protectores y otras especies plagadoras de cultivos, para regular el crecimiento, desarrollo y otras funciones biológicas. Además, otros estudios han demostrado que los análogos de los neuropéptidos derivados de insectos matan a los pulgones de los guisantes, y se han desarrollado insecticidas basados ​​en la familia de neuropéptidos Kinin.

«Si pudiéramos desarrollar un insecticida específico para los psílidos cítricos asiáticos basado en uno de los neuropéptidos del insecto, podríamos proteger los árboles cítricos del insecto que propaga el CLas», dijo Heck. «La enfermedad del enverdecimiento de los cítricos está devastando nuestra industria de cítricos , y necesitamos desarrollar nuevas formas para que nuestros productores de cítricos la controlen».

Como se informó en la edición del 3 de abril de Journal of Proteome Research , Fleites y el equipo caracterizaron la gama completa de péptidos encontrados en los psílidos e identificaron 122 neuropéptidos candidatos. Aunque prometedores, los resultados ofrecen solo puntos de partida potenciales para combatir el HLB, porque los neuropéptidos derivados de insectos no modificados carecen de la estabilidad, biodisponibilidad y semividas necesarias para su uso como insecticidas en el huerto de cítricos.

Para convertir los hallazgos en un producto utilizable, el equipo ahora está colaborando con Ronald Nachman, investigador del USDA en College Station, Texas, Robert Shatters, un investigador del USDA en Fort Pierce Florida, y Mark Trimmer de AgroSource, Inc, una pequeña empresa de agritech. , para identificar el mejor neuropéptido derivado de psílidos para el desarrollo. Luego, el equipo estabilizará el péptido y decidirá el método óptimo para administrar la molécula insecticida a los árboles cítricos, ya sea en forma de aerosol, mediante la ingeniería de los árboles para hacer los péptidos, o algún otro método.

Para el estudio, Fleites desarrolló nuevos métodos de extracción y análisis que otros investigadores podrían usar en sus investigaciones de péptidos de insectos.

«Gracias al apoyo del USDA, pude desarrollar técnicas que permiten la identificación de péptidos de insectos pequeños y funcionales por separado de sus precursores inactivos más grandes», dijo Fleites. «Debido a que estas técnicas no son específicas de los psílidos, pueden ser útiles para identificar neuropéptidos en otros insectos hemípteros para proteger las plantas de cultivo».

Heck señaló que este trabajo muestra cómo los programas de subvenciones del USDA pueden utilizarse para financiar todo, desde el descubrimiento hasta el desarrollo de productos. «Realizamos el descubrimiento de neuropéptidos en un estudio financiado por NIFA, y ahora estamos haciendo el trabajo de traducción bajo un programa diferente de subvenciones del USDA de APHIS», dijo.


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