El control intern i extern del rellotge molecular de l’insecte rosegador de panís “Sesamia nonagrioides” (Entomologia mediterrània, 51/2016)

Sesamia nonagrioides és conegut com el perforador rosa mediterrani del blat de moro. Aquesta papallona de nit de la família dels noctuids és una de les plagues més danyoses del moresc a la regió mediterrània. O, per millor dir, ho són les larves de la primera generació després de la primavera, que perforen el tronc de la planta. Les larves del darrer estadi fan 3-4 cm de llarg, i aquesta serà l’envergadura que tindrà la futura papallona. El nombre de generacions per any varia segons el clima: en les àrees mediterrànies fredes fa tan sols dues generacions, mentre que en les àrees mediterrània més càlides arriba a les quatre generacions. En aquest ritme generacional, especialment en la superació de l’estació hivernal, influeix un període de dormància facultativa. Aquesta diapausa és influïda al seu torn, pel fotoperíode, és a dir pels canvis estacionals en el cicle d’hores diürnes/nocturnes. Els mecanismes que fan que el fotoperíode afecti el ritme circadià de les larves de Sesamia nonagrioides poden constituir una diana en la lluita contra aquesta plaga. Per aquest motiu, el grup de recerca d’Anna Kourti, del Departament de Biotecnologia de l’Escola d’Alimentació, Biotecnologia i Desenvolupament de la Universitat Agrícola d’Atenes, ha investigat com el fotoperíode altera els patrons d’expressió dels dos gens implicats en el ritme circadià, period i timeless. Els resultats d’aquesta recerca es publiquen aquesta setmana en un article a Archives of Insect Biochemistry and Physiology.

Larva de “Sesamia nonagrioides”

Grup de Genètica Molecular d’Insectes

El grup de recerca d’Anna Kourti utilitza Sesamia nonagrioides com a insecte model en els seus estudis sobre els efectes de xenobiòtics com el bisfenol A. També és aquesta espècie el seu model en l’estudi de la diapausa i els rellotges fotoperiòdics. La diapausa és un període de dormància en el metabolisme i desenvolupament mediat per l’acció d’hormones. Quan la diapausa és en resposta al període hivernal, el desencadenant sol consistir en l’escurçament dels dies. El rellotge fotoperiòdic que marca el ritme anual segons aquesta informació externa de les hores diürnes ha de vincular-se d’alguna manera amb el rellotge circadià que regula internament el ritme biològic.

Amb aquesta intenció, Dimitrios Kontogiannatos, Theodoros Gkouvitsas i Anna Kourti han clonat dos gens, period i timeless implicats en el rellotge circadià. Fou en el 1971 quan Ronald J. Konopka & Seymour Benzer descrigueren tres mutants en la mosca de la fruita, Drosophila melanogaster, amb un ritme circadià alterat: el primer es mostrava antiarrítmic, el segon seguia un cicle de 19 hores i el tercer un cicle de 28 hores. Els tres mutants ho eren del mateix gen, que fou anomenat period (per). En el 1994, Jeffry Price, Bernice Mann i Michael W. Young descrigueren un altre mutant de comportament arrítmic, però degut a un altre gen, que denominaren timeless.

El control del cicle circadià és més conegut en Drosophila melanogaster més que en cap altre insecte. No obstant, l’anàlisi de seqüència dels gens per i tim en Sesamia nonagrioides mostra que són gens força conservats en un ample ventall de grups d’insectes.

L’expressió dels gens per i tim en larves sotmeses a diferents cicles dia:nit

El laboratori de Kourti cria les larves de “Sesamia nonagrioides” en safates que són introduïdes en incubadors dels quals es poden regular les condicions de temperatura, humitat i fotoperíode

Kontogiannatos et al. mantingueren les larves en tres condicions de fotoperíode:
– dies llargs (16 hores amb llum i 8 hores fosques).
– foscúria constant (24 d’hores fosques).
– dies curts (10 hores amb llum i 14 hores fosques).

Per mesurar l’expressió dels gens per i tim en aquestes condicions, s’hi va fer una PCR quantitativa a partir de l’ARN total dels cossos de les larves.

Els ritmes d’expressió dels gens per i tim segueixen un ritme de 24 hores en les tres condicions. No obstant, aquestes oscil·lacions circadianes difereixen en termes d’amplitud per a cadascuna de les tres condicions de fotoperíode analitzades.

Lligams:

The expression patterns of the clock genes period and timeless are affected by photoperiod in the Mediterranean corn stalk borer, Sesamia nonagrioides. Dimitrios Kontogiannatos, Theodoros Gkouvitsas, Anna Kourti. Archives of Insect Biochemistry and Physiology 10.1002/arch.21366 (2016).

Insect Molecular Genetics Group.

Sesamia nonagrioides (Lefèbvre, 1827). Lepidoptera and their ecology. Pyrgus.de

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: