Los científicos descubren cómo el gusano de la cápsula se vuelve resistente a los cultivos Bt

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13 de marzo de 2015

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</Los cultivos son plantas que han sido genéticamente diseñadas para producir proteínas que son inofensivas para los seres humanos, pero son tóxicas para algunas devastadoras plagas de insectos. Las proteínas son producidas por genes de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) que han sido insertados en los cultivos. Estas mismas proteínas Bt han sido utilizadas por los agricultores orgánicos durante más de 50 años en una formulación de aerosol.

Bt los cultivos fueron introducidos en 1996 y han ayudado a reducir el uso de insecticidas en los campos de maíz y algodón en todo el mundo. Sólo en Arizona, los cultivadores de algodón han reducido en un 80 por ciento la pulverización de insecticidas de amplio espectro, que matan a los insectos beneficiosos junto con las plagas.

La proteína Bt funciona uniéndose a los receptores en las entrañas de ciertos insectos - lo que la hace dañina para los insectos objetivo pero segura para otros.

Como el Dr. Bruce Tabashnik (Universidad de Arizona) una vez lo explicó, la idea detrás de los cultivos Bt "puede ser explicada con una analogía de cerradura y llave... La cerradura de la puerta es la proteína receptora en el intestino del insecto, y la llave es la toxina Bt que se une a ese receptor. Para poder matar al insecto, la toxina debe encajar en la cerradura para abrir la puerta y entrar. "Varias plagas de insectos han desarrollado resistencia a los cultivos de Bt, uno de los cuales se llama el gusano de bolos rosa (Pectinophora gossypiella), y el Dr. Jeff Fabrick, un entomólogo del USDA-ARS, y sus colaboradores de la Universidad de Arizona han desentrañado el mecanismo genético por el cual ocurre. Sus hallazgos se describen en la revista PLOS ONE.

Fabrick y sus colegas han pasado más de una década estudiando cómo se adaptan los insectos a los cultivos Bt. Produjeron Bt resistencia en el gusano de bolos rosados en el laboratorio y determinaron que la resistencia es causada por cambios en una proteína intestinal llamada caderina. En insectos susceptibles, la cadherina se une a la toxina Bt, lo que eventualmente lleva a la muerte del insecto. Cuando las mutaciones en el gen que codifica la cadherina bloquean esta unión, el insecto se vuelve resistente.

Los científicos compararon el gen de la cadherina en sus insectos resistentes criados en el laboratorio con ese mismo gen en el gusano rosado resistente que se encuentra en la India. Descubrieron que el gusano rosado resistente de la India tenía diferentes cambios y muchos más cambios en ese gen. En total, se encontraron 19 mutaciones únicas en sólo ocho gusanos rosados resistentes de la India. En comparación, los científicos encontraron sólo cuatro mutaciones de caderina en varias cepas resistentes criadas en laboratorio de los EE.UU.

Los investigadores encontraron que el gusano de la cápsula rosa de la India utiliza un nuevo mecanismo genético para desarrollar resistencia. Conocido como empalme alternativo, permite que una sola secuencia de ADN produzca muchas variantes de una proteína. La diversidad de mutaciones y el novedoso mecanismo que da lugar a esa diversidad muestran que una variedad de mecanismos moleculares podría ser importante en la forma en que los insectos desarrollan resistencia Bt.

Se necesita aún más trabajo para determinar cuán extendida es la resistencia debido al empalme alternativo en otras plagas.

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