Científicos planean un truco genético
contra una plaga en los granos almacenados
Por Jan Suszkiw
2 de noviembre 2009 Con la ayuda de un mapa
genético del escarabajo rojo de la harina (Tribolium castaneum),
científicos del
Servicio de
Investigación Agrícola (ARS) y sus colegas universitarios
están planeando una forma de sabotaje genético en las funciones
básicas de vida del escarabajo—desde su movimiento a su
digestión.
Nacionalmente, infestaciones por estos escarabajos y sus “primos”
causan millones de dólares en pérdidas anualmente en los granos
almacenados y los productos alimenticios producidos con esos granos. El
saneamiento de depósitos típicamente disminuye las poblaciones de
escarabajos, pero casos severos pueden requerir el uso de productos
químicos para controlar las plagas. Desafortunadamente, T.
castaneum tiene una propensión a desarrollar resistencia a los
insecticidas.
Como una opción alternativa, un grupo de investigadores del ARS y la
Universidad Estatal de Kansas (KSU por sus
siglas en inglés) está examinando maneras de explotar los genes
específicos que regulan dónde, cuándo y cómo una
sustancia llamada quitina se usa para formar el caparazón externo,
llamado el dermatoesqueleto, del escarabajo.
Encabezado por entomólogo
Richard
Beeman con el ARS, el grupo identificó nueve genes que estimulan la
producción de enzimas especializadas, llamadas deacetilases de quitina
(CDAs por sus siglas en inglés), que quitan ramas de la cadena larga de
azúcares simples que constituyen la quitina.
Cuáles de las ramas se quitan dependen de dónde se necesita la
quitina en el cuerpo del escarabajo durante el desarrollo, y el
propósito de la quitina, según Beeman, quien trabaja en la
Unidad
de Investigación de Insectos de Granos Almacenados mantenida por el
ARS en Manhattan, Kansas. Por ejemplo, alrededor de las articulaciones de la
pata del escarabajo, la estructura de ramas de quitina se tiene que cortar para
permitir flexibilidad y movimiento. Pero alrededor de la cabeza y el
tórax, donde la protección de los órganos vitales es
imprescindibles, se necesita un depósito más denso y más
rígido de la quitina, el cual requiere acciones diferentes por los CDAs.
Beeman y sus colaboradores Subbaratnam Muthukrisnan y Yasuyuki Arakane de
KSU usaron un procedimiento biotecnológico llamado la interferencia de
ARN para demarcar los papeles de los genes y observar el impacto de su
eliminación en el desarrollo y la supervivencia del escarabajo. Algunas
razas de escarabajos desarrolladas en el laboratorio para carecen de CDA no
pudieron flexionar sus patas como adultos, haciendo imposible la
alimentación, la reproducción y el movimiento. Otra raza similar
no pudo mudar su dermatoesqueleto.
Finalmente, tales observaciones podrían abrir la puerta al desarrollo
de biopesticidas que desbaratan la quitina de los insectos, o proteínas
anti-quitina incorporadas en las plantas de cultivos.
Lea
más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural
Research’ de noviembre- diciembre del 2009.
Esta investigación apoya la prioridad del
Departamento de Agricultura de
EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés) de promover la seguridad
alimentaria internacional.
ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del USDA.
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