Al estudiar la incompatibilidad genética en los mosquitos, los científicos de Virginia Tech pretenden controlar las poblaciones de mosquitos mediante la manipulación genética, proporcionar una alternativa a los insecticidas tradicionales y reducir la transmisión de enfermedades. Crédito: SciTechDaily.com
Comprender la genética de los mosquitos que causan enfermedades transmitidas por mosquitos como el Zika y el dengue podría conducir a mejores métodos de control, reduciendo su propagación en todo el mundo.
Investigadores de Virginia Tech han identificado anomalías genéticas en mosquitos que podrían ayudar a crear una población exclusivamente masculina para reducir enfermedades transmitidas por mosquitos como el Zika y el dengue. Sus hallazgos resaltan el potencial de las estrategias genéticas sobre los pesticidas tradicionales cuya eficacia está perdiendo eficacia.
Investigación genética básica sobre mosquitos.
Los científicos de Virginia Tech han descubierto una nueva forma de identificar objetivos genéticos útiles para el control de la población de mosquitos, ofreciendo potencialmente una alternativa a los pesticidas.
Su estudio fue publicado hoy (22 de julio) en la revista Science. biología de la comunicación, Centrado en la base genética.
» data-gt-translate-attributes=»({«attribute»:»data-cmtooltip», «format»:»html»})» tabindex=»0″ role=»link»>Especie Incompatibilidad. Cruzaron Ae. aegypti, un importante vector mundial de enfermedades arbovirales, y su especie hermana, Ae. mascarensis, del Océano Índico. Cuando la descendencia se cruza con uno de los padres, alrededor del 10 por ciento de la descendencia se vuelve intersexual y no puede reproducirse.
Jiangtao Liang (izquierda) utiliza un microscopio para realizar investigaciones sobre mosquitos en el laboratorio de Igor Sharakhov. Crédito: Max Esterhuizen para Virginia Tech
Desentrañar la incompatibilidad genética y la determinación de género
Los investigadores identificaron anomalías en las vías de determinación del sexo de estos mosquitos intersexuales. Descubrieron que estos mosquitos son genéticamente machos pero expresan genes tanto masculinos como femeninos, lo que da lugar a rasgos físicos mixtos.
Al comprender estos factores genéticos, esperan desarrollar estrategias para crear poblaciones de mosquitos exclusivamente machos, lo que puede ayudar a controlar las poblaciones de mosquitos eliminando a las hembras. Esta investigación ayudará a identificar genes que afectan el comportamiento de los mosquitos hembra, lo que ayudará en futuros enfoques de control de vectores.
Jiangtao Liang analiza un mosquito bajo un microscopio. Crédito: Max Esterhuizen para Virginia Tech
Potencial para mejorar el control de enfermedades a través de la genética
Estos hallazgos son importantes para controlar enfermedades como el Zika y el dengue, ya que un mejor control de los mosquitos puede reducir la propagación de estas enfermedades.
Aunque en el pasado los insecticidas eran relativamente eficaces para controlar las poblaciones de mosquitos, ahora se están reevaluando porque su eficacia está disminuyendo significativamente y no son respetuosos con el medio ambiente.
Análisis detallado de expresiones y efectos genéticos.
«Estudiamos la hibridación de dos especies de mosquitos, los individuos intersexuales alteraron la vía de determinación del sexo e identificaron la expresión genética específica del sexo», dijo Igor Sharakhov, uno de los investigadores del proyecto y profesor asociado de entomología. Instituto Fralin de Ciencias de la Vida. «Este estudio ayudará a identificar nuevos genes de la vía de determinación del sexo que pueden usarse en estrategias de control de mosquitos».
Los investigadores observaron tres áreas en su estudio:
- Nivel morfológico y anatómico de estos intersexuales incluyendo órganos externos e internos, especialmente órganos reproductivos.
- Genes involucrados en la vía de determinación del sexo, específicamente tres genes: un regulador maestro para ver si se expresa o no, y otros dos genes que crean variantes de empalme específicas para hombres y mujeres.
- La expresión genética general en esos mosquitos define lo normal y lo anormal en términos de expresión global de genes asociados con la diferenciación sexual.
Información sobre anomalías morfológicas y mutaciones genéticas.
«Lo que encontramos es que las anomalías morfológicas comienzan en la etapa de pupa durante el desarrollo, y en los adultos, los casos más graves tienen testículos y ovarios en un solo individuo, lo cual es muy inusual para esta especie», dijo Sharakhov. «Ahora queremos entender qué causa estas anomalías».
Los investigadores descubrieron que los mosquitos intersexuales expresan variantes masculinas y femeninas de genes que determinan el sexo, lo que da como resultado una morfología mixta. Mientras que los genes con sesgo femenino generalmente se expresan en personas intersexuales, los genes con sesgo masculino muestran una expresión reducida en algunos órganos reproductivos masculinos, aunque los genes relacionados con los testículos permanecen en niveles normales.
Implicaciones para futuras estrategias de control de mosquitos
El estudio podría ayudar a controlar los mosquitos mediante la identificación de nuevos genes de la vía de determinación del sexo para crear poblaciones exclusivamente masculinas, eliminando así a las hembras y reduciendo el número de vectores. Además, la identificación de genes específicos de cada sexo puede ayudar a desarrollar construcciones genéticas para manipular rasgos en poblaciones silvestres.
«Debido a que los genes intersexuales expresan transcripciones masculinas pero no femeninas, esto proporciona un sistema para identificar genes que afectan el comportamiento femenino, lo cual es útil para futuras estrategias de control de vectores», dijo Jiangtao Liang, asociado postdoctoral en entomología. «Los intersexuales sirven como un modelo valioso para el descubrimiento de factores genéticos implicados en la determinación del sexo, la diferenciación sexual, el apareamiento, la búsqueda de huésped y las conductas de picadura de sangre en los mosquitos. El descubrimiento de nuevos genes de la vía de determinación del sexo y su alteración en los mosquitos contribuirá a una Control de vectores de enfermedades mediante manipulación genética basada en la segregación sexual.
Para enfermedades como el Zika y el dengue, comprender la genética de los mosquitos puede conducir a mejores métodos de control, reduciendo la transmisión de enfermedades en todo el mundo.
Referencia: 22 de julio de 2024, Biología de la comunicación.
