I contributi genetici dei genitori influenzano la Wolbachia
In uno studio innovativo pubblicato su Heredity, i ricercatori Pablo Sáenz-Agudelo e Daisuke Kageyama scoprono un nuovo livello di complessità nell'incompatibilità citoplasmatica (CI), un'anomalia riproduttiva causata dai batteri Wolbachia.
Lo studio rivela che sia l'ambiente nucleare materno che paterno svolgono ruoli fondamentali nella modulazione di questo fenomeno. In precedenza, si credeva che la sola densità batterica determinasse l'entità dell'incompatibilità. Tuttavia, questa scoperta getta dubbi su tale ipotesi e sposta l'attenzione sui fattori dell'ospite che modulano gli effetti fenotipici del batterio.
Wolbachia è un simbiotico trasmesso per via materna presente in circa il 40% delle specie di insetti. Gli esperimenti di incrocio meticolosi del team hanno rivelato contrasti marcati nell'intensità della CI a seconda del contesto genetico nucleare che circonda la stirpe di Wolbachia wCana2.
Quando wCana2 è stata trasferita in un "nuovo" o precedentemente non associato contesto nucleare, l'espressione della CI è diventata notevolmente più forte, portando a un fallimento embrionale quasi completo negli incroci incompatibili. Le misurazioni quantitative del titolo di Wolbachia in diversi contesti nucleari non hanno mostrato alcuna correlazione significativa con la forza della CI.
Lo studio aggiunge un livello di complessità alla nostra comprensione della co-evoluzione, in cui entrambi i partner contribuiscono con elementi genetici che plasmano la loro mutualità o parassitismo. I ricercatori credono che tali intuizioni potrebbero essere sfruttate per creare nuovi partenariati ospite-microbo o conferire fenotipi protettivi in vettori di malattie emergenti.
Le implicazioni di queste scoperte sono molteplici. Richiedono una rivalutazione di come vengono progettate e attuate le strategie di controllo biologico che utilizzano Wolbachia. Ad esempio, le valutazioni pre-lancio potrebbero identificare i contesti nucleari che sopprimono o aumentano la potenza manipolativa di Wolbachia, guidando la selezione di linee ospiti più compatibili per l'allevamento di massa.
Tali approcci potrebbero minimizzare i tassi di fallimento e migliorare l'efficacia economica dei programmi di controllo biologico che mirano a vettori di malattie come le zanzare o i parassiti delle colture, influenzando la sicurezza alimentare a livello globale. Il lavoro offre speranza nel fatto che adattare sia i componenti batterici che quelli dell'ospite potrebbe sbloccare il pieno potenziale dell'incompatibilità citoplasmatica come strumento preciso nella lotta contro patogeni emergenti e parassiti agrari.
La comprensione dettagliata delle interazioni genetiche ospite-simbiotico promette per la biologia sintetica e l'evoluzione. Lo studio è un tributo al valore degli approcci integrati che combinano genetica, microbiologia ed ecologia per svelare le interazioni multilayer che governano la simbiosi e la manipolazione riproduttiva.
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