El nuevo elemento de la DNA del móvil en Wolbachia puede contribuir a las estrategias perfeccionadas del control de enfermedades

Controlar enfermedades transmitidas por mosquitos, tales como virus de la dengue o del Nilo del oeste, ha sido históricamente difícil debido a una falta de vacunas efectivas y de preocupaciones por las consecuencias para el medio ambiente de insecticidas. Así, los científicos han girado a manipular Wolbachia, una bacteria parásita dentro de mosquitos, como manera de controlar la aptitud física reproductiva de las poblaciones del mosquito que transmiten enfermedad humana.

En un nuevo estudio en comunicaciones de la naturaleza, las personas internacionales incluyendo científicos del laboratorio biológico marino (MBL) y la Universidad de Chicago determinaron un nuevo elemento de la DNA del móvil en Wolbachia, que puede contribuir a las estrategias perfeccionadas del mando para los vectores del mosquito de la enfermedad.

Llevado por Julia Reveillaud del AICN, de Francia, y de Sarah Bordenstein de la universidad de Vanderbilt, los investigadores reconstruyeron los genomas cercano-completos de Wolbachia aislaron de los ovarios individuales de cuatro mosquitos de los pipiens del mosquito. En el proceso, determinaron un plásmido nuevo -- un pedazo circular de DNA que puede replegar independientemente de los cromosomas. Un plásmido es un elemento movible de la DNA, significarlo puede transferir a partir de una célula a otra y puede tener grandes implicaciones para la aptitud física y la evolución de una especie microbiana. Debido a la capacidad de elementos genéticos movibles a la extensión a través de diversas células de Wolbachia, y así a través de una población de Wolbachia, mantienen la promesa para las poblaciones del mosquito que controlan que pueden llevar enfermedad.

“Nuestros datos muestran que este plásmido nuevo es disperso a través de las poblaciones naturales de Wolbachia que infectan mosquitos de los pipiens de la C. en el mundo entero, que lo implica tiene un papel esencial. La idea que pueda habilitar la transformación de las poblaciones de Wolbachia es simple muy emocionante,” dice el autor mayor del estudio, A. Murat Eren (Meren), un profesor adjunto del remedio en la Universidad de Chicago y a una persona de MBL.

Wolbachia se transmite de molde-madre al descendiente y puede influenciar el comportamiento reproductivo de su ordenador principal del mosquito. Wolbachia puede modificar la esperma tan si los compañeros masculinos infectados con una hembra no infectada, o con una que lleve una diversa deformación de Wolbachia, los embriones no pueden convertirse. El mecanismo detrás de esta matanza embrionaria miente dentro de otro elemento genético movible en el genoma de Wolbachia.

Las “poblaciones de Wolbachia no se prestan para dirigir la modificación genética. Mientras que un plásmido natural suena muy prometedor sobrepasar esas limitaciones, todavía no tenemos ningunas pruebas para sugerir la posibilidad o eficacia de cualquier transformación a través de este plásmido,” Meren dice. “Acabamos de descubrir su existencia, y el tiempo dirá cómo es útil es.”

“Otras preguntas emocionantes para las cuales no tenemos con todo respuestas sin obstrucción incluir si hay un lazo ancestral entre el plásmido y otros elementos genéticos movibles de Wolbachia, y si estos interactivos o no,” agrega Reveillaud.

Esta colaboración comenzó en MBL en 2011, cuando Meren y Reveillaud trajeron su de cómputo y los fondos moleculares de la evolución juntos para explorar preguntas en ecología microbiana en el tramo Paul del MBL centran. (Véase el poste del blog de Reveillaud sobre la colaboración.) Los años más adelante, comenzaron a examinar la diversidad genomic de Wolbachia centrándose en los mosquitos individuales capturados en el salvaje, bastante que usando mosquito del laboratorio se esfuerza. Con la ayuda de los científicos anteriores Sarah Bordenstein y Seth Bordenstein de la universidad de Vanderbilt, que de MBL tienen experiencia en Wolbachia, comenzaron a desenredar las complejidades del genoma de Wolbachia.

Wolbachia es determinado difícil de estudiar porque, a diferencia de bacterias disipadas, no puede ser cultivado en ambientes sin células. Con esta colaboración interdisciplinaria, podíamos tomar el pelo aparte los genomas del ordenador principal del mosquito, Wolbachia, y sus elementos movibles,” dice a Sarah Bordenstein.

Mientras que los fragmentos de este plásmido nuevo habían aparecido en Wolbachia anterior que ordenaba estudios, estos fragmentos nunca habían sido montados en un pedazo circular completo y su naturaleza extracromosómica no fue reconocida, muy probablemente debido a las limitaciones de cómputo. Las personas podían vencer estas limitaciones empleando una combinación de estrategias puntas, tales como secuencia genoma-resuelta del metagenomics y de la largo-lectura.

“La plataforma dominante de la bioinformática que nos permitió estudiar metagenomes del mosquito y los pangenomes de Wolbachia en esto estudia, y las conexiones entre los científicos con las habilidades distintas que hicieron este descubrimiento posible, fueron desarrolladas en el MBL,” Meren dice. “Casi todo el mundo en este papel se conecta de alguna manera al MBL.”

Fuente: https://www.mbl.edu/blog/new-mobile-element-found-in-mosquito-parasite-has-potential-for-disease-control/