El Mosca blanca plateada (Bemisia tabaci) Fusión de un gen llamado BtPMaT1 Desde las plantas hasta sus genomas hace casi 35 millones de años, ahora lo están usando para neutralizar las toxinas que las plantas usan para defenderse de los insectos, lo que permite que las moscas blancas se alimenten de manera segura de las plantas.
Mosca blanca plateada (Bemisia tabaci) El gen BtPMaT1 lleva un glucósido fenólico de origen vegetal, que permite a los insectos neutralizar los glucósidos fenólicos en las plantas hospedadoras. Crédito de la imagen: Xia Et al. , Doi: 10.1016 / j.cell.2021.02.014.
Las plantas se protegen a sí mismas con una amplia gama de compuestos tóxicos, pero la mayoría de las plantas actúan como alimento para los insectos.
Los procesos evolutivos que permiten a los insectos herbívoros luchar contra las defensas de las plantas aún se desconocen en gran medida.
La mosca blanca de la hoja plateada es una plaga agrícola mundial que ataca al menos a 600 especies diferentes de plantas en todo el mundo.
Este insecto también transmite muchos virus patógenos de plantas peligrosos y es un modelo excelente para estudiar los mecanismos moleculares implicados en la superación de las defensas de las plantas.
«Este parece ser el primer ejemplo registrado de transferencia genética funcional horizontal de una planta a un insecto», dijo el Dr. Ted Torlings, investigador de la Universidad de Neuchâtel.
«No se puede encontrar ese gen, BtPMaT1, que neutraliza los compuestos tóxicos producidos por la planta, en ningún otro tipo de insecto».
«Es probable que las plantas usen BtPMaT1 dentro de sus células para almacenar sus compuestos dañinos en una forma inofensiva, de modo que la planta no se envenene».
El Dr. Torlings y sus colegas utilizaron una combinación de análisis genéticos y evolutivos para revelar que hace aproximadamente 35 millones de años, las moscas blancas robaron este gen de defensa, lo que le dio al insecto la capacidad de desintoxicar estos compuestos por sí solo.
«Creemos que un virus dentro de la planta puede haber recogido el gen BtPMaT1», dijo el Dr. Turlings. «Después de que fue ingerido por la mosca blanca, el virus debe haber hecho algo dentro del insecto, ya que este gen se incorporó al genoma de la mosca blanca «.
«Por supuesto, este es un evento muy poco probable, 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 beneficia a los insectos, lo hará. ser favorecido evolutivamente y puede extenderse «.
Añadió: «Una de las preguntas que nos hicimos fue cómo estos insectos adquirieron estas asombrosas adaptaciones para eludir las defensas de las plantas, y con este descubrimiento revelamos al menos una razón para esto».
Los investigadores han desarrollado una pequeña molécula de ARN que interfiere con el gen BtPMaT1 de la mosca blanca, lo que las hace vulnerables a los compuestos fitotóxicos.
«El paso más emocionante en este diseño fue cuando nuestros colegas manipularon genéticamente plantas de tomate para comenzar a producir esta molécula de ARN», dijo el Dr. Turlings.
«Una vez que la mosca blanca alimentó los tomates e ingirió el ARN producido a partir de la planta, el gen BtPMaT1 fue silenciado, provocando que el insecto muriera al 100%, pero la manipulación genética no tuvo ningún efecto sobre la supervivencia de los otros insectos que se probaron».
El los resultados Aparecer en la revista celda.
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Jixing Chia Et al. La mosca blanca secuestra un gen de desintoxicación de plantas que neutraliza las toxinas de las plantas. celdaPublicado en línea el 25 de marzo de 2021; Doi: 10.1016 / j.cell.2021.02.014
