Mientras buscaban un posible talón de Aquiles en el insecto responsable de la propagación de la bacteria que causa la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos, los investigadores descubrieron una proteína que hace que sus vientres se vuelvan azules y puedan afectar la facilidad con la que transmiten el patógeno.
Los psílidos cítricos asiáticos con abdomen azul tienen altos niveles de una proteína transportadora de oxígeno llamada hemocianina, que se encuentra comúnmente en la sangre de crustáceos y moluscos. Al albergar la bacteria que causa el enverdecimiento de los cítricos, los psílidos aumentan su producción de la proteínaMichelle Cilia, bióloga molecular de investigación del Servicio de Investigación Agrícola del USDA y profesora asistente del Instituto Boyce Thompson BTI, y su equipo de investigadores sospechan que la hemocianina puede estar involucrada en el intento del insecto para combatir la infección.hallazgos en Royal Society Open Science .
La enfermedad de enverdecimiento de los cítricos es una infección que está teniendo un impacto devastador en la industria de los cítricos en Florida, donde los productores informan la producción de cítricos más baja en 50 años. La enfermedad es causada por la bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus CLas y se propaga por los asiáticospsílido cítrico. Cilia y sus colegas están explorando una serie de nuevas formas de combatir la bacteria CLas.
Junto con sus colegas de la Universidad de Washington y el USDA ARS en Fort Pierce, Florida, los científicos del laboratorio de Cilia identificaron importantes interacciones de proteínas que deben ocurrir para perpetuar la transmisión de CLas a nuevos árboles. Examinaron las interacciones que ocurren entre el psílido yla bacteria, y entre el psílido y sus socios microbianos beneficiosos. También compararon los niveles de expresión de proteínas tanto en ninfas como en adultos. Su investigación muestra que los psílidos adultos parecen tener una mejor respuesta inmune a CLas en comparación con las ninfas, lo que puede explicar por qué los psílidosdebe adquirir CLas durante la etapa de la ninfa para transmitir CLas de manera eficiente una vez que se convierten en adultos.
"Durante muchas décadas, los científicos carecieron de la capacidad de mirar dentro de los insectos que transmiten los patógenos de las plantas y entender lo que está sucediendo", dijo Cilia. "Esto ya no es cierto hoy en día, gracias al arduo trabajo de nuestros colaboradores en Bruce yLaboratorios MacCoss en la Universidad de Washington. Las nuevas herramientas moleculares desarrolladas por nuestros colegas de la Universidad de Washington nos permiten analizar la relación vector-patógeno pieza por pieza para determinar qué componentes son importantes para la transmisión ".
Descubrieron que una de las proteínas más altamente expresadas en los psílidos adultos infectados con CLas es la hemocianina. La proteína hace que los cangrejos herradura tengan sangre azul, pero nunca antes se había visto en este grupo de insectos. Los investigadores del laboratorio de Cilia mostraron que elEl nivel de hemocianina presente en el cuerpo de un psílido también afecta su coloración, creando tres diferentes "formas de color", azul, gris y amarillo.
El grupo demostró que la hemocianina interactúa con una proteína CLas involucrada en una vía metabólica microbiana vital llamada vía acetil-CoA. Los científicos han apuntado previamente este conjunto de reacciones bioquímicas en bacterias cuando desarrollan antibióticos. John Ramsey, un asociado postdoctoral del USDA ARS enEl laboratorio de Cilia y primer autor del estudio, sospecha que el aumento de la hemocianina y el color azul que imparte al abdomen, podría ser evidencia de una respuesta inmune a la infección por CLas. Los hallazgos aumentan la posibilidad de que esta respuesta pueda aprovecharseayuda a controlar la propagación de la bacteria.
"El estudio le permite observar su población de insectos y decir algo sobre el sistema inmunitario del insecto según su color", dijo Ramsey. "Existe la posibilidad de que esto pueda ser una parte útil de la vigilancia de los bosques".
En el trabajo futuro, el grupo Cilia planea evaluar si existen diferencias en la capacidad de cada morfo de color para propagar la bacteria CLas. Los resultados de este estudio ayudarán a informar estrategias futuras para controlar la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos. Dependiendo de las proteínas que decidan apuntar, estos nuevos enfoques podrían evitar que el psílido transmita CLas o desencadenar una respuesta inmune contra la bacteria.
Este enfoque para controlar el enverdecimiento de los cítricos, al bloquear la transmisión bacteriana por el psílido, va en contra de las estrategias existentes de 'matar al insecto', dijo Ramsey. Tal enfoque puede proporcionar una solución más duradera porque el insecto no está bajo presión para evolucionarpara sobrevivir al tratamiento, que comúnmente ocurre con el uso de pesticidas.
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Materiales proporcionado por Instituto Boyce Thompson . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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