Análisis funcional de los genes similar y fatiga en Rhodnius prolixus

Abstract

El sistema traqueal de insectos consta de una red de tubos de origen epitelial que permiten el correcto intercambio gaseoso en cada célula del organismo. Sir Vicent Wigglesworth (1954) demostró que este sistema tiene la capacidad de remodelarse frente a un descenso en los niveles de oxígeno (hipoxia), extendiéndose a partir de tráqueas preexistentes. El mecanismo de respuesta frente a hipoxia se encuentra dirigido principalmente por el factor de transcripción Similar, el cual actúa activando genes claves como breathless y branchless, que participan en la formación de nuevas ramas traqueales. Una vez que se revierte la situación de hipoxia, esta proteína debe ser degradada y esta función se lleva a cabo principalmente por la prolil hidroxilasa llamada Fatiga. El objetivo del presente trabajo es analizar el rol que cumplen estos genes en el desarrollo del sistema traqueal en Rhodnius prolixus y establecer si cumplen algún rol en el desarrollo embrionario de esta especie. Para silenciar los genes de interés se utilizó la técnica de ARN de interferencia, para lo cual se inyectó ARN doble cadena de los genes similar o fatiga. Esta validación funcional se realizó con dos focos de análisis diferentes: por un lado, se realizaron interferencias parentales para dilucidar el rol de Rp-similar y Rp-fatiga en el desarrollo temprano del sistema traqueal; y por el otro se evaluó el rol de Rp-fatiga en la generación de tráqueas durante periodos intermuda en la transición larva-adulto. Los embriones obtenidos tras la interferencia tanto para Rp-similar y Rp-fatiga fueron letales embrionarios, y se agruparon en diferentes categorías fenotípicas en función de la severidad que presentaban. En el caso de las hembras interferidas para Rp-fatiga se observó una marcada deficiencia en el proceso de ovogénesis. En cuanto a la función de estos genes en el desarrollo temprano del sistema traqueal, no se pudo dilucidar un rol relevante de los mismos. Por otro lado, las larvas del 5to estadio interferidas para Rp-fatiga mostraron severos problemas en el proceso de ecdisis, lo que puede indicar que este gen podría cumplir un rol directo o indirecto en dicho proceso fisiológico. Por otro lado, se encontró que los insectos interferidos poseían una mayor cantidad de ramificaciones traqueales terminales respecto al control. Esta tesis muestra que el gen fatiga estaría implicado no solo en el desarrollo del sistema traqueal de R. prolixus, sino también en otros procesos como el desarrollo embrionario, la ecdisis y la ovogénesis, abriendo las puertas a futuros estudios sobre nuevas funciones no canónicas de dicho gen.