Contribución al conocimiento de la resistencia a la toxina Vip3A de Bacillus thuringiensis mediante el estudio comparativo del transcriptoma intestinal de una población resistente de Heliothis virescens (F.) con el empleo de la metodología HT-SuperSAGE

Lianet Rodríguez Cabrera, Camilo Ayra Pardo, María Elena Ochogavia

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Resumen

El gusano cogollero del tabaco Heliothis virescens F. (Lepidoptera: Noctuidae) es una plaga polífaga de alta importancia económica para Cuba y gran parte del hemisferio occidental. Para su control se utilizan las formulaciones basadas en Bacillus thuringiensis (Bt), así como la obtención de cultivos transgénicos que expresan la proteína insecticida Vip3A de Bt. La evolución de insectorresistencia constituye el principal riesgo para ambas tecnologías. En Cuba, el uso extensivo de formulaciones de Bt y la posibilidad de utilizar en el futuro un maíz transgénico que expresa Vip3A hacen necesario profundizar en la resistencia. En este trabajo, se realiza el estudio comparativo del transcriptoma de H. virescens entre una cepa resistente a Vip3A y su contraparte susceptible vía HT-SuperSAGE. Los resultados permitieron identificar factores asociados a la proteólisis de tipo serin-proteasas, la función traduccional y la biogénesis ribosomal como los más representados en el proceso de adaptación a la toxina. La baja expresión de la proteína ribosomal S2, presunto receptor de Vip3A, sugiere la pérdida de unión entre los posibles mecanismos de resistencia. La expresión diferencial según HT-SuperSAGE fue corroborada mediante qRT-PCR para un grupo de genes seleccionados por sus altos niveles de expresión en la cepa resistente o su conexión con etapas importantes de la patogénesis de Bt. Entre las principales novedades se encuentran: 1) primera publicación dedicada al estudio de las bases moleculares de la insectorresistencia a Vip3A, donde se evidencia la posible relevancia de procesos de síntesis/degradación de proteínas y biogénesis ribosomal en la resistencia; 2) primera publicación en bases de datos internacionales del transcriptoma asociado a la resistencia a Vip3A, y 3) primera vez que se utiliza exitosamente la técnica HT-SuperSAGE en un lepidóptero no modelo, plaga de gran importancia para la región. La importancia práctica del trabajo reside en la identificación de múltiples factores génicos con alteración constitutiva en H. virescens cuya caracterización funcional permitirá esclarecer las bases de la resistencia a Vip3A, seleccionar marcadores moleculares de la resistencia y diseñar estrategias de manejo. El trabajo cuenta con una publicación en Insect Science (SCOPUS), revista oficial de la Sociedad Entomológica de China, una publicación en la Base de Datos Transcriptómicos GEO, de NCBI, presentaciones en congresos internacionales y avales de científicos destacados en las temáticas insectorresistencia, biocontrol y transcriptómica.

Palabras clave

resistencia; toxina Vip3A; Bacillus thuringiensis; transcriptoma de Heliothis virescens; HT-SuperSAGE.

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