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Gen vegetal que se encuentra en un insecto, lo protege de las toxinas de las hojas

Gen vegetal que se encuentra en un insecto, lo protege de las toxinas de las hojas
Una mosca blanca en una hoja. Crédito: Jixing Xia y Zhaojiang Guo

Hace millones de años, insectos parecidos a pulgones llamados moscas blancas incorporaron una parte del ADN de las plantas en su genoma. 


por Cell Press


Un equipo de investigación chino, que publicó el 25 de marzo en la revista Cell , revela que las moscas blancas usan este gen robado para degradar las toxinas comunes que usan las plantas para defenderse de los insectos, lo que permite que la mosca blanca se alimente de las plantas de manera segura.

«Este parece ser el primer ejemplo registrado de la transferencia genética horizontal de un gen funcional de una planta a un insecto», dice el coautor Ted Turlings (@FARCE_lab), ecólogo químico y entomólogo de la Universidad de Neuchâtel, en Suiza. . «No se puede encontrar este gen, BtPMaT1, que neutraliza los compuestos tóxicos producidos por la planta, en ninguna otra especie de insecto «.

Los científicos creen que las plantas probablemente usan BtPMaT1 dentro de sus propias células para almacenar sus compuestos nocivos en una forma inofensiva, por lo que la planta no se envenena. El equipo, dirigido por Youjun Zhang del Instituto de Verduras y Flores de la Academia China de Ciencias Agrícolas, utilizó una combinación de análisis genéticos y filogenéticos, para revelar que hace aproximadamente 35 millones de años, las moscas blancas robaron este gen de defensa, otorgando al insecto el capacidad de desintoxicar estos compuestos por sí mismos.

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«Creemos que un virus dentro de la planta puede haber tomado este gen BtPMaT1 y, después de la ingestión por una mosca blanca, el virus debe haber hecho algo dentro del insecto por lo que ese gen se integró en el genoma de la mosca blanca», dice Turlings. «Por supuesto, este es un evento extremadamente improbable, pero si piensa en millones de años y miles de millones de insectos, virus y plantas individuales a lo largo del tiempo, esto podría suceder de vez en cuando, y si el gen adquirido es un beneficio para el insectos, entonces será favorecido evolutivamente y puede diseminarse «.

Gen vegetal que se encuentra en un insecto, lo protege de las toxinas de las hojas
Una mosca blanca alimentándose de una hoja. Crédito: Jixing Xia y Zhaojiang Guo

La mosca blanca se ha convertido en una plaga agrícola importante en todo el mundo, capaz de atacar al menos 600 especies diferentes de plantas en todo el mundo. «Una de las preguntas que nos hemos estado haciendo es cómo estos insectos adquirieron estas increíbles adaptaciones para eludir las defensas de las plantas, y con este descubrimiento hemos revelado al menos una razón de por qué», dice Turlings.

Usando este conocimiento, los colegas chinos de Turlings crearon una estrategia para deshacer el superpoder robado de las moscas blancas. Desarrollaron una pequeña molécula de ARN que interfiere con el gen BtPMaT1 de las moscas blancas, lo que las hace susceptibles a los compuestos tóxicos de la planta.

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«El paso más emocionante de este diseño fue cuando nuestros colegas manipularon genéticamente plantas de tomate para comenzar a producir esta molécula de ARN», dice Turlings. «Una vez que las moscas blancas se alimentaron de los tomates e ingirieron el ARN producido por la planta, su gen BtPMaT1 fue silenciado, causando una mortalidad del 100% del insecto, pero la manipulación genética no tuvo ningún impacto en la supervivencia de otros insectos que se probaron».

Con esfuerzos enfocados para producir cultivos genéticamente modificados que sean capaces de silenciar el gen de la mosca blanca, esto podría funcionar como una estrategia específica para el control de plagas para combatir la devastación agrícola causada por las poblaciones de mosca blanca.

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«Definitivamente todavía hay algunos obstáculos que este método debe superar, sobre todo el escepticismo sobre el uso de plantas transgénicas», dice. «Pero en el futuro, veo esto como una forma muy clara de controlar las moscas blancas porque ahora sabemos exactamente el mecanismo detrás de él, y estamos equipados para hacer frente a posibles cambios en el gen de la mosca blanca que puedan surgir.




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