Producción de peptidoglicano por un mosaico de insectos y bacterias

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• La genómica
• Biología evolutiva

Sus antecedentes:

• El peptidoglicano (PG) es esencial para la estructura e integridad de las células bacterianas.
• Las chinches albergan un sistema endosimbiótico único de bacterias dentro de la bacteria (Moranella dentro de Tremblaya).
• Trabajos anteriores identificaron la transferencia horizontal de genes (HGT) de genes de biosíntesis PG de bacterias al genoma nuclear de mealybug.

Objetivo del estudio:

• Investigar la integración funcional de genes transferidos horizontalmente en endosimbiontes de mealybug.
• Para aclarar los mecanismos de formación de la capa de peptidoglicano en el endosimbionte Moranella.
• Para explorar los paralelos entre la genética endosimbiótica y la evolución de los orgánulos.

Principales métodos:

• Análisis genómico comparativo de genomas de mealybug y endosimbiontes.
• Análisis de expresión génica para confirmar las vías funcionales.
• Estudios de localización de proteínas para rastrear las proteínas de insectos transferidas horizontalmente.

Principales resultados:

• Los genes transferidos horizontalmente en el genoma de la mealybug colaboran con los genes retenidos de Moranella para formar PG en la periferia celular de Moranella.
• Una proteína de insecto, originaria de un gen bacteriano transferido horizontalmente, se encuentra dentro del citoplasma de Moranella.
• Esto establece una vía de biosíntesis PG funcional distribuida a través de los genomas del huésped y del endosimbionte.

Conclusiones:

• El estudio demuestra una vía funcional para la síntesis de peptidoglicano distribuida entre el huésped mealybug y su endosimbionte Moranella.
• Este mosaicismo genético y bioquímico proporciona un sorprendente paralelo a los sistemas genéticos de orgánulos.
• La transferencia e integración horizontal de genes puede conducir a vías funcionales complejas y multigenómicas esenciales para la simbiosis.