Les vespes parasitoides, per reproduir-se, posen els seus ous en l’interior dels insectes hostes, on es desenvoluparan les seues cries, i provoquen a la fi del cicle la mort de l’insecte hoste. Diferents espècies de vespes parasitoides són emprades com a agents de control biològic, ja que permeten a través del parasitisme controlar certs insectes plaga sense necessitat de l’ús d’insecticides químics. Fins a la data, es desconeixia el motiu pel qual determinades vespes parasitoides eren incapaces de desenvolupar-se en determinades espècies d’insectes. Amb aquest treball s’ha identificat una nova família de gens, anomenats factors letals de parasitoide (de l’anglès, parasitoid killing factor) el producte resulta letal per a un grup de parasitoides.

Un aspecte important d’aquesta troballa, segons Laila Gasmi, primera signant del treball, és que aquesta família de gens està present en diversos grups de virus d’ADN que infecten insectes. En el cas dels virus, “hem descobert que aquests gens els serveixen per competir amb els parasitoides pel mateix hoste. És a dir, en aquells casos on l’insecte és simultàniament parasitat i infectat pel virus, l’activitat d’aquesta nova proteïna resulta tòxica per al parasitoide i el virus pot disposar de l’hoste completament per a ell”, segons Gasmi. En altres ocasions, són els parasitoides els que, quan injecten els seus ous en l’hoste, aprofiten per infectar amb un virus que presenta aquests gens, però que no resulta tòxic per a aquest paràsit, però sí per altres que podrien també parasitar el mateix hoste.

“Allò que no et mata et fa més fort”, el professor Salva Herrero explica així el que ha passat al llarg de l’evolució amb aquesta família de gens. “El més sorprenent d’aquests gens és que hem detectat que s’han transferit en múltiples ocasions al genoma d’algunes espècies de lepidòpters (arnes i papallones). Aparentment al llarg de l’evolució, alguns insectes que van sobreviure a la infecció amb un virus portador d’aquests gens, i mitjançant un procés de transferència horitzontal de gens entre el virus i l’insecte, el van incorporar en el seu genoma. La presència d’aquests gens els va conferir protecció davant la parasitació i per tant aquesta característica es va anar seleccionant generació rere generació.”

Herrero apunta que aquests resultats que es publiquen hui a la prestigiosa revista Science, són rellevants ja que a més d’afegir nous elements desconeguts fins ara al sistema immune dels insectes, mostra la complexitat del procés evolutiu darrere de la competició entre un paràsit i el seu hoste. Aquest estudi revela com els virus també tenen un paper important en aquesta competició per la supervivència del millor adaptat.

“Des d’un punt de vista aplicat, tenint en compte que algunes espècies de vespes parasitoides són utilitzades eficientment en l’agricultura per al control de plagues d’insectes plaga, entendre aquells factors que determinen per què alguns insectes són més o menys susceptibles diferents paràsits i a altres agents naturals de control com virus i bacteris entomopatògenes ens ajudarà a ser més eficients en el control de plagues mitjançant l’ús d’enemics naturals”, explica Herrero. Amb aquesta mesura, es reduirà l’ús d’agents de control més nocius per a la salut i menys respectuosos amb el medi ambient.

Investigació en control de plagues

Salvador Herrero és professor del Departament de Genètica de la Universitat de València i investigador en el grup de Control Biotecnològic de Plagues Agrícoles de l’Institut Universitari de Biotecnologia i Biomedicina, també de la institució acadèmica. La investigació en el seu equip se centra en l’estudi dels mecanismes moleculars que regulen la interacció entre insectes i els seus patògens virals i bacterians per afavorir un control racional de les plagues agrícoles. Herrero ha desenvolupat la seua carrera en laboratoris dels Països Baixos, Austràlia i Israel i ha participat en nombrosos projectes, tant nacionals com internacionals, relacionats amb la utilització de patògens en el control de plagues amb insectes.

Laila Gasmi va realitzar els seus estudis de doctorat a la Universitat de València. Després d’un període postdoctoral a la Universitat d’Agricultura i Tecnologia de Tòquio que li va permetre completar aquest estudi iniciat a la Universitat de València, es va traslladar a la Universitat Nacional de Jeonbuk (Corea de Sud). En l’actualitat, treballa a la Universitat de Pavia (Itàlia) on estudia nous gens adquirits pel mosquit tigre com a marcadors de la immunitat d’aquest enfront de virus d’RNA.

Peu de foto annex:

Salva Herrero i Laila Gasmi en el seu laboratori a la Universitat de València.

Vídeo:

https://ir.uv.es/N19B1Ol. S’hi descriu el procés de parasitisme. Una vegada injectats els ous a l’interior de l’eruga, aquests es desenvolupen a l’interior de l’hoste i quan arriben al seu últim estadi, emergeixen per formar les crisàlides que donaran lloc a una nova generació de vespes. Vídeo: Vanessae5. Cortesia del Dr. Vincent Hervet, AAFC Morden Research and Development Centre and Patrick R. Barks, University of Lethbridge.

Article: Gasmi, L. et al. 2021. «Horizontally transmitted parasitoid killing factor shapes insect defense to parasitoids». Science. Link: https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.abb6396