Una variante natural y una mutación de ingeniería en un GPCR promueven la resistencia al DEET en C. elegans

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Entomología
• La genética

Sus antecedentes:

• El N,N-dietil-meta-toluamida (DEET) es un repelente de artrópodos ampliamente utilizado y eficaz contra diversos invertebrados.
• El mecanismo de acción del DEET, especialmente en los insectos, involucra el sistema olfativo, pero aún no se comprende por completo.
• La hipótesis "confusa" sugiere que el DEET modula las vías olfativas para interrumpir las respuestas conductuales.

Objetivo del estudio:

• Elucidar el mecanismo molecular de la acción del DEET utilizando el nematodo genéticamente manipulable Caenorhabditis elegans.
• Identificar los componentes genéticos implicados en la sensibilidad y la resistencia al DEET.
• Investigar cómo el DEET influye en el comportamiento a nivel neuronal.

Principales métodos:

• Envíe pruebas genéticas en C. elegans para identificar mutantes resistentes al DEET.
• Identificación y caracterización de genes, centrándose en los receptores acoplados a proteínas G.
• Imágenes neuronales y optogenética para estudiar el efecto del DEET en las neuronas quimiosensoriales (ADL) y la locomoción.
• Ensayos conductuales que miden la quimiotaxis y los patrones de locomoción (duración de las pausas).

Principales resultados:

• El DEET interfiere con la quimiotaxis en lugar de actuar como un repelente volátil.
• Se identificó un nuevo receptor acoplado a la proteína G, str-217, expresado en las neuronas ADL, como crucial para la sensibilidad al DEET.
• Las mutaciones en el str-217 o la deleción de las neuronas ADL confieren resistencia al DEET.
• El DEET aumenta la duración de las pausas de locomoción, un efecto dependiente de las neuronas str-217 y ADL.
• La activación de las neuronas ADL por DEET o optogenética aumenta la duración de la pausa.

Conclusiones:

• La efectividad del DEET en todos los taxones puede deberse a su capacidad para interrumpir el vínculo entre los estímulos olfativos y las respuestas conductuales.
• Las neuronas identificadas del receptor str-217 y ADL proporcionan un modelo para comprender la acción del DEET.
• El DEET actúa como un "confusor" al modular las vías quimiosensoriales, lo que conduce a resultados de comportamiento alterados.