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Publicado el jul 10, 2018 en Noticias Destacadas, Noticias Investigación, Noticias principales

Descubren fenómeno biológico visible en total ausencia de células

Científicos de la Fundación Instituto Leloir (FIL) descubrieron que las manchas marrón dorado de la principal plaga mundial de frutas y huertos – la mosca mediterránea de la fruta (Ceratitis capitata) – se generan sorpresivamente cuando ya no hay células en sus alas.

El doctor Luis Alberto Quesada Allué (izq.), jefe del Laboratorio Bioquímica y Biología Molecular del Desarrollo del Instituto Leloir, e integrantes de su grupo, los doctores Martín Pérez (primer autor del estudio), Alejandro Rabossi y Pablo Bochicchio.

El doctor Luis Alberto Quesada Allué (izq.), jefe del Laboratorio Bioquímica y Biología Molecular del Desarrollo del Instituto Leloir, e integrantes de su grupo, los doctores Martín Pérez (primer autor del estudio), Alejandro Rabossi y Pablo Bochicchio.

Además de los movimientos corporales y señales químicas (feromonas), esas moscas se reconocen por la vibración de alas y sus manchas, una variable que contribuye a su apareamiento.  “Nuestro hallazgo de fisiología básica no tiene una aplicación directa para el control de esta plaga, pero la información eventualmente podría ser de utilidad para las fábricas que generan millones de moscas macho estériles (en Argentina y otros países) para desplazar a las fértiles y disminuir así su población”, indicó el director del estudio, el doctor Luis Alberto Quesada Allué, jefe del Laboratorio Bioquímica y Biología Molecular del Desarrollo de la FIL e investigador del CONICET.

Después de la metamorfosis las células de las alas de los jóvenes insectos adultos se van muriendo y éstas pasan por un proceso de endurecimiento (esclerotización) que los hace aptos para volar. Esta transformación opera no solo en las alas sino también en todo el cuerpo de los insectos dando lugar a un  exoesqueleto o “cascarón” duro llamado cutícula. “Para nuestra sorpresa descubrimos que una proteína que habilita la formación del color marrón dorado de las alas – llamada NBAD sintetasa – se mantiene activa en la cutícula aún después de que desaparecen las células que le dieron origen”,  explicó Quesada Allué, quien también es profesor Consulto titular de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA y miembro titular de la Academia Nacional de Ciencias de Buenos Aires.

La mosca mediterránea de la fruta (Ceratitis capitata), la principal plaga mundial de frutas.

La mosca mediterránea de la fruta (Ceratitis capitata), la principal plaga mundial de frutas.

En estudios previos, el grupo de Quesada demostró que la proteína producto del gen “niger” es una enzima que combina un neurotransmisor llamado Dopamina (también presente en el cerebro humano) y un aminoácido especial, beta-alanina, dando origen a la molécula NBAD en las células de las alas.

Ahora, tal como revela la revista “Journal of Insect Physiology”, Quesada e integrantes de su laboratorio, los doctores Martín Pérez, Alejandro Rabossi y Pablo Bochicchio, lograron demostrar que la enzima NBAD-sintetasa se mantiene funcional en la zona de la cutícula donde se generarán las manchas. “Es la  primera vez que se describe un proceso de coloración marrón en insectos sin participación de células. Es algo biológicamente inusual”, subrayó Pérez, el primer autor del trabajo.

Los científicos del CONICET en la FIL demostraron que cuando la dopamina y beta-alanina, que fluyen por las venas del ala, difunden y entran en contacto con la enzima NBAD-sintetasa, se producen las manchas marrón dorado. “Para comprobarlo, interrumpimos el flujo de fluidos de las venas de las alas y vimos que no se formaban las manchas”, destacó Pérez.

Sorpresivamente los científicos del Instituto Leloir descubrieron que las manchas marrón dorado de la principal plaga mundial de frutas y huertos se generan cuando ya no hay células en sus alas.

Sorpresivamente los científicos del Instituto Leloir descubrieron que las manchas marrón dorado de la principal plaga mundial de frutas y huertos se generan cuando ya no hay células en sus alas.

Además del interés biológico vinculado con la plaga de la fruta, “nuestros resultados abren la posibilidad de situaciones similares en otros organismos y pueden servir como modelo para mejorar procesos de biocatálisis y/o biología sintética, para aplicaciones industriales o investigaciones en el campo de la biomedicina. Nuestro grupo ya demostró anteriormente que la enzima NBAD-sintetasa es multifacética, estando también implicada en procesos de inmunidad y de actividad cerebral, todavía en su mayor parte desconocidos”, puntualizó Quesada Allué.