Investigadores de la Universidad Johns Hopkins han descubierto que una enzima de los testículos de las moscas de la fruta, que antes se pensaba que estaba involucrada en la regulación de las hormonas tiroideas, desempeña un papel crucial en el control de la espermatogénesis. Este descubrimiento ofrece un nuevo enfoque para el control de plagas, que podría afectar la fertilidad de los insectos portadores de enfermedades y dañinos para los cultivos. Crédito: Issues.fr.com
Un estudio de Johns Hopkins encontró que una enzima que se encuentra en los testículos de las moscas de la fruta podría obstaculizar la reproducción de los insectos al controlar la acumulación de bromotirosina, presentando un nuevo método para combatir plagas que amenazan la agricultura y propagan enfermedades.
Una nueva forma de combatir las plagas de insectos ha pasado desapercibida: una enzima extraída de los testículos de las moscas de la fruta.
El compuesto podría controlar insectos portadores de enfermedades y dañar los cultivos al retrasar su capacidad de procrear, según una nueva investigación de la Universidad Johns Hopkins.
“Tenemos un pie en la puerta para controlar las poblaciones de moscas de la fruta con esta enzima”, dijo Steven Rokita, profesor de química en Johns Hopkins, quien dirigió la investigación. “Esta podría ser una buena manera de controlar la fertilidad de todo tipo de plagas biológicas y agrícolas, empezando por las poblaciones de mosquitos. »
Los resultados fueron publicados en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
Sorprendente ubicuidad y función de la enzima.
El grupo de Rokita se topó con este descubrimiento mientras estudiaba cómo funciona el yoduro en la glándula tiroides. El equipo demostró previamente la ubicuidad de la enzima yodotirosina desyodasa, que parecía desempeñar un papel inesperado en procesos fisiológicos clave en ciertas bacterias. invertebradosy muchas otras organizaciones.
Nuevos conocimientos muestran que su eliminación en las moscas de la fruta provoca una sobrecarga de bromotirosina, una variación natural del aminoácido común. ácido tirosina. Demasiado de este compuesto dificulta la capacidad del insecto para producir esperma.
Implicaciones para la espermatogénesis en moscas de la fruta.
Anteriormente, los científicos pensaban que la enzima se limitaba a los organismos que generan tiroxina, una de las hormonas tiroideas producidas por todos. vertebrados, incluidos mamíferos, aves, reptiles, anfibios y peces. El trabajo de la enzima es mantener los niveles de yodo en el cuerpo en umbrales saludables para producir hormonas tiroideas, que regulan el metabolismo, el crecimiento y otras funciones.
“Para nuestra sorpresa, esta enzima está presente en muchos animales, algunas bacterias, moscas de la fruta, anémonas de mar y todo tipo de organismos que no necesitan yoduro”, dijo Rokita. “¿Qué hace allí si estas organizaciones no lo necesitan?” »
Al extraer y diseccionar los testículos de las moscas de la fruta, el equipo rastreó cómo la enzima regula los niveles de bromotirosina. Cuando desactivaron el gen específico responsable de la enzima, vieron que la bromotirosina se acumulaba en los testículos de la mosca de la fruta.
Posibles aplicaciones de control de plagas
“Resulta que si falta la enzima, la bromotirosina se acumula en los machos de las moscas de la fruta y esta sobrecarga inhibe gravemente la espermatogénesis”, dijo Rokita. “Todas las moscas tienen un gen similar, lo que significa que pueden responder de la misma manera a la bromotirosina. »
Las posibles estrategias de control de plagas podrían incluir el uso de trampas para mosquitos estándar a base de azúcar mezcladas con bromotirosina u otras sustancias que impiden que la enzima funcione, dijo Rokita.
Ampliación de la investigación y consideraciones de seguridad.
Los científicos están probando sus resultados en mosquitos en el Instituto de Investigación de Malaria Johns Hopkins.
Las enzimas son proteínas que ayudan a acelerar diversos procesos biológicos que sustentan nuestro cuerpo. Aunque la enzima en cuestión se parece a una enzima de mamíferos con una función similar, los humanos no la expresan en sus testículos y es poco probable que la bromotirosina afecte la fertilidad humana, dijo Rokita.
Procesos biológicos inexplorados y su importancia.
Los resultados muestran el valor de explorar procesos biológicos que los científicos a menudo ignoran, afirmó Rokita. Específicamente, los resultados muestran que muchos seres vivos dependen del proceso de halogenación, en el que se añade bromo o elementos similares a moléculas como el aminoácido tirosina para controlar funciones corporales clave.
Esta reacción es común a muchos organismos, pero su función sólo ha sido claramente definida en la tiroides, explicó Rokita.
“Esto nos abre los ojos a la idea de que la halogenación de tirosina podría ser común y muy importante, ya sea porque es dañina o porque es algún tipo de respuesta regulatoria que hemos estado pasando por alto todo este tiempo”, dijo.
Los otros autores son Qi Su, Bing Xu y Xin Chen, todos de Johns Hopkins.
La investigación fue apoyada por el Institutos Nacionales de Salud R01GM130937, R21AI119540, R01HD102474 y R35GM1270775, y el Instituto Médico Howard Hughes.
