Las bacterias que viven dentro de las avispas parásitas eliminan a todas las avispas macho de la población. Los científicos ahora han descubierto una manera de hacer precisamente eso.
Hace mucho tiempo que las bacterias tomaron prestados genes que determinan el sexo de otros insectos y ahora los utilizan para producir proteínas que convierten casi todos los óvulos masculinos en óvulos femeninos, según un estudio publicado en marzo en la revista biología del genoma encontrar.
«Cuando identificamos por primera vez este factor femenino en el genoma bacteriano, estábamos realmente emocionados: esta proteína explicaba muchos aspectos de cómo las bacterias podían garantizar que todas las avispas hembras estuvieran presentes», dijo el autor principal del estudio. Amelia Lindsayentomólogo de la Universidad de Minnesota, dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
las bacterias, WolbachiaVive dentro de las células de los insectos y sólo puede transmitirse directamente de padres a hijos a través de óvulos femeninos y no a través del esperma. Como tal, se benefician de una población predominantemente femenina. Si bien los científicos han descubierto Wolbachia viviendo dentro de los tejidos de los insectos 100 años atrásy descubrieron que eran capaces de distorsionar la proporción de sexos de los insectos. Hace 30 añosRecién ahora están comenzando a comprender cómo las bacterias manipulan a los insectos huéspedes para promover la transmisión.
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Esta manipulación puede tener consecuencias dramáticas. Por ejemplo, cuando investigadores en Samoa estudiaron una población de personas infectadas Hypolimnas bolina mariposas, encontraron 100 mujeres por cada hombreTodo gracias a este microscópico autoestopista.
A lo largo de los años, los científicos han descubierto que Wolbachia Se basan en un gran arsenal de trucos para aumentar la proporción de hembras en la población, incluida la eliminación de embriones masculinos y la prevención del desarrollo de óvulos no portadores. wolbachia, y hacer que los machos genéticos desarrollen rasgos femeninos.
«Los microbios han desarrollado mecanismos muy complejos para manipular a sus huéspedes». Hiroshi Araique estudia la evolución de los insectos en la Universidad de Liverpool en el Reino Unido, pero no ha participado directamente en la investigación.dijo a WordsSideKick.com en un correo electrónico.
Sin embargo, una de las principales formas Wolbachia asegura una población exclusivamente femenina al manipular la reproducción del huésped para producir solo descendencia femenina sin necesidad de fertilización masculina.
Las avispas de diferentes sexos portan diferentes números de cromosomas. Los machos tienen sólo un juego de cromosomas y, por tanto, una copia de cada gen. Se desarrollan a partir de óvulos no fertilizados. Las hembras, en cambio, tienen dos copias de cada gen y se desarrollan a partir de óvulos fertilizados.
Normalmente, durante la reproducción, los cromosomas se duplican y luego se dividen en células separadas, dejando a las células hijas con la mitad de cromosomas que las células madre.. Utilizando mecanismos que los científicos aún no comprenden del todo, Wolbachia De alguna manera se evita este paso final, lo que hace que las hembras se desarrollen a partir de óvulos no fertilizados que de otro modo se habrían convertido en machos. Por lo tanto, todas las avispas portarán y transmitirán la bacteria a su descendencia.
«Wolbachia «Se trata menos de manipular la determinación sexual del anfitrión y más de convertirse en una parte integral de ella». Tobías Engldijo a Live Science el jefe del proyecto de simbiosis de insectos en el Instituto Max Planck de Biología Química en Alemania. Engl no participó en ninguno de los estudios.
Pero ¿cómo exactamente Wolbachia La determinación sexual forzada sigue siendo un misterio.
La nueva investigación responde en parte a esta pregunta.
Un segundo estudio, publicado en junio en la revista Biología actual descubrió que escondido dentro del ADN de Wolbachia Es un gen que parece provenir de insectos y no de bacterias. Este gen codifica una proteína que parece desempeñar un papel clave en la determinación del sexo.
«Fue agradable ver que el trabajo del grupo del Dr. Luan y el mío convergieron en la misma proteína responsable del desarrollo de los insectos como hembras», dijo Lindsey a WordsSideKick.com.
Ambos estudios encontraron que las proteínas producidas por dos de estos genes son muy similares a los genes determinantes del sexo que se encuentran en otros insectos.
Esto sugiere que los genes Wolbachia Los métodos utilizados para eliminar a los machos están tomados de otro insecto que infectó durante su historia evolutiva.
Wolbachia ya están utilizado para reducir el número insectos portadores de enfermedades como la malaria, el dengue y el Zika. Y la avispa parásita, Encarsia formosa, Se utiliza para eliminar la mosca blanca, una plaga agrícola. Investigación que nos permite entender mejor cómo Wolbachia El control de las poblaciones de insectos puede mejorar aún más el desarrollo de estos proyectos, dijo Arai a WordsSideKick.com.
