Biólogos de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un método para manipular los genes de una dañina plaga agrícola que ha invadido gran parte de los Estados Unidos.
La investigación dirigida por Anna Buchman en el laboratorio de Omar Akbari, profesor de genética de insectos de UC San Diego, describe el primer sistema de «activación genética» del mundo –un mecanismo para manipular la herencia genética– en Drosophila suzukii, una mosca de la fruta comúnmente conocida como la drosophila de alas manchadas.
Buchman y sus colegas desarrollaron un sistema de transmisión de genes llamado Medea (llamado así por la hechicera mitológica griega que mató a su descendencia) en el que una «toxina» sintética y su correspondiente «antídoto» funcionan para influir dramáticamente en las tasas de herencia con una eficiencia casi perfecta.
«Hemos diseñado un sistema de control de genes que predispone drásticamente la herencia en estas moscas y puede propagarse a través de sus poblaciones», dijo Buchman. «Puentea las reglas de herencia normales. Es un nuevo método para manipular poblaciones de estas plagas invasoras, que no pertenecen aquí en primer lugar».
Originaria de Japón, la mosca altamente invasiva se encontró por primera vez en la costa oeste en 2008 y ahora se ha informado en más de 40 estados. La drosophila del ala manchada utiliza un órgano afilado conocido como ovipositor para perforar la fruta madura y depositar los huevos directamente dentro del cultivo, lo que lo hace mucho más dañino que otras moscas de drosophila que ponen huevos solo encima de la fruta en descomposición.
Según los informes, Drosophila suzukii ha causado más de 39 millones de dólares en pérdidas de ingresos solo para la industria de la frambuesa de California y un total estimado de 700 millones por año en los EE.UU.
En experimentos de jaula contenida de drosófila de alas manchadas utilizando el sistema sintético Medea, los investigadores informaron un sesgo de herencia de hasta 100 por ciento efectivo en poblaciones descendientes de 19 generaciones.
«Nos imaginamos, por ejemplo, reemplazar las moscas silvestres con moscas que están vivas, pero no pueden poner huevos directamente en las frambuesas», dijo Buchman.
Las aplicaciones para el nuevo sistema de manipulación de genes sintético podrían incluir la difusión de elementos genéticos que confieren susceptibilidad a ciertos factores ambientales, como la temperatura. Si se alcanza una cierta temperatura, por ejemplo, los genes dentro de las moscas manchadas modificadas dispararían su muerte. Otras especies de moscas de la fruta no se verán afectadas por este sistema.
«Este es el primer sistema de control de genes en una importante plaga de cultivos en todo el mundo», dijo Akbari, quien recientemente trasladó su laboratorio a UC San Diego desde UC Riverside, donde comenzó la investigación. «Dado que algunas cepas demostraron relaciones de transmisión 100% no mendelianas, mucho mayores que el 50% esperado para la transmisión mendeliana normal, este sistema podría usarse en el futuro para controlar las poblaciones de D. suzukii».
Otra posibilidad para el nuevo sistema de impulso de genes sería aumentar la susceptibilidad a los insecticidas respetuosos del medio ambiente que ya se usan en la industria agrícola.
«Creo que todo el mundo quiere acceso a productos frescos de calidad que no estén contaminados con nada y no sean tratados con pesticidas tóxicos, por lo que si no tratamos con Drosophila suzukii, las pérdidas de cultivos continuarán y podrían llevar a precios más altos», dijo Buchman. «Así que este sistema de control de genes es una forma amigable con el medio ambiente y amigable con el medio ambiente para proteger una parte importante de nuestro suministro de alimentos».
