La mosca blanca de hoja plateada es una de las principales plagas de cultivos en los trópicos y subtrópicos. Tras estudiar su genoma, un investigador del INRAE y un investigador del CNRS identificaron 49 genes vegetales transferidos al propio genoma del insecto.
por INRAE - Instituto Nacional de Investigaciones Agroalimentarias y Ambientales
Nunca antes se había detectado una cantidad tan grande de genes transferidos entre plantas y un insecto. Estos hallazgos abren la puerta a nuevas investigaciones sobre las relaciones entre plantas e insectos que podrían conducir a métodos innovadores de control de plagas y reducir el uso de pesticidas.
La guerra entre las plantas y los insectos herbívoros se remonta a millones de años y ha llevado a ambos protagonistas a una carrera armamentista. A medida que las plantas despliegan señales y levantan barreras físicas y químicas, los insectos desarrollan estrategias inteligentes para sortear esos obstáculos. Pero los genes implicados en la adaptación de los insectos a veces tienen un origen sorprendente.
Estudios recientes de 2020 y 2021 mostraron la transferencia de dos genes de plantas al genoma de la mosca blanca de hoja plateada (Bemisia tabaci), con un gen que le da a la mosca blanca la capacidad de neutralizar las toxinas producidas por las plantas como mecanismo de defensa. Intrigados por este hallazgo, dos científicos, uno del INRAE y otro del CNRS, buscaron saber cuántos genes derivados de plantas se encontraron en el genoma de la mosca blanca, que se secuenció por completo en 2016. Su investigación actual se publica en Genome Biology and Evolution .
49 genes derivados de plantas en el genoma de insectos
Al realizar un análisis bioinformático, los investigadores identificaron 49 genes de plantas en el genoma de la mosca blanca que se derivan de 24 eventos de transferencia de genes horizontales independientes. La mayoría de estos genes muestran características de funcionalidad, lo que significa que se expresan en insectos y tienen secuencias con signos de presión evolutiva, por lo que juegan un papel potencial en los insectos.
Los resultados de los investigadores también muestran que la mayoría de los genes identificados, como los que están involucrados en la producción de enzimas que rompen las paredes celulares de las plantas, juegan un papel conocido en las relaciones entre las plantas y sus parásitos. Esto probablemente refleja el resultado de un proceso de selección natural de genes de plantas en insectos, que pudo haber permitido que la mosca blanca se adaptara a una gran variedad de especies de plantas. El origen y el mecanismo detrás de estas transferencias aún se desconoce, pero todos se remontan a varios millones de años.
Esta es la primera vez que se identifican tantas transferencias de genes entre plantas e insectos. Este estudio abre la puerta a nuevas investigaciones sobre las relaciones planta-plaga, así como los métodos de control de plagas de cultivos. Comprender el papel de los genes transferidos para plantas e insectos podría conducir a métodos innovadores de control de plagas basados en el fitomejoramiento (selección de variedades) que podrían reducir el uso de pesticidas.
Más información: Clément Gilbert et al, Múltiples adquisiciones horizontales de genes vegetales en la mosca blanca Bemisia tabaci,
Genome Biology and Evolution (2022). DOI: 10.1093/gbe/evac141
Walter J. Lapadula et al, Los genomas de la mosca blanca contienen genes que codifican ribotoxinas adquiridos de plantas, Scientific Reports (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-72267-1
Jixing Xia et al, Whitefly secuestra un gen de desintoxicación de plantas que neutraliza las toxinas de las plantas, Cell (2021). DOI: 10.1016/j.cell.2021.02.014
