Mikrobioen mundua askotarikoa da, baina egunen batean bakterio harrigarriena aukeratu beharko bagenu, uste dut Wolbachiak boto asko eskuratuko lituzkeela. Bakterio hori (1. irudia) naturako ugalketa parasito ugariena da, eta intsektu eta artropodo espezie guztien erdiak infektatzen dituela kalkulatzen da. Soilik zelula zitoplasmaren barruan bizi daiteke eta belaunaldi batetik bestera obuluen bidez transmititzen da, ez espermatozoideen bidez. Transmisio modu berezi horren ondorioz, Wolbachiak hainbat estrategia garatu ditu bere hedapena maximizatzeko. Hain zuzen ere, estrategia horiek ez diete laguntzen ostalari arrei, ez baitira gai bakterioa hedatzen laguntzeko.
Wolbachia ostalari batzuen sistema endokrinoa manipulatzeko gai da, feminizatzeko eta soilik obuluak sor ditzaten. Beste batzuetan, ostalari arren heriotza eragiten du, edo ezinezkoa egiten du infektatutako arren espermatozoideek Wolbachiak infektatu gabeko obuluak ernaltzea, eta horrek ondorengo osasuntsuak sortuko lituzke. Estrategia horiei buruzko informazio gehiago aurki dezakezue bakterioak garatutako mekanismo zelular eta molekular batzuk deskribatu nituen artikulu batean. Halaber, artikulu horretan azaldu nuen Wolbachia erabiltzen ari direla aliatu gisa intsektuek transmititutako gaixotasunen aurkako borrokan.
Laugarren estrategia partenogenesia eragitea da, hau da, emeak ugaltzea arren esku hartzerik gabe, ondorengo emeak bakarrik sortzeko. Kasu horretan, ez dira hain ezagunak Wolbachiak bere ostalarien ugalketa sistema manipulatzeko erabiltzen dituen mekanismoak. Orain arte Shenyangeko (Txina) Nekazaritza Unibertsitateko ikertalde batek Wolbachiak Encarsia formosa liztorraren ugalketa nola manipulatzen duen argitu berri du. Intsektu hori partenogenesi bidez ugaltzen da, eta emeek emeak bakarrik sortzen dituzte, ugalketa zikloko ezein unetan arrik egon gabe. Ikerketaren garrantzitsuena da Wolbachiak beste intsektu bati “lapurtu” dion gene bat erabiltzen duela manipulazio horretarako.
Hori azaltzeko, jakin behar dugu nola zehazten den intsektu bat arra edo emea den (2. irudia). Kasu askotan, gene bakar baten produktuaren mende dago hori, Doublesex (Dsx) izenekoaren mende. Gene horrek aurre-RNA mezulari bat sortzen du, eta prozesatu egiten da bi polipeptido desberdin eman ditzan: dsxF eta dsxM. Prozesamendu horri “lotura alternatiboa” (alternative splicing) esaten zaio, RNA mezulariaren segmentuen “moztu eta itsatsi” bat. dsxF polipeptidoak enbrioiaren feminizazioa eragiten du; dsxM formak, berriz, arrak. dsxF forma sortzeko, bi proteina behar dira, Transformer (Tra) eta Transformer2 (Tra2) izenekoak, hurrenez hurren. Bi proteina horiek enbrioiaren garapenean agertzen badira, intsektu eme bat sortuko da, eta bestela ar bat izango dugu.
Esan dugu Wolbachiak infektatutako E. formosa liztorrak soilik emeak sortzen dituela. Bada, liztorrak antibiotikoz (tetraziklinaz) tratatzen badira, bakterioa hil egiten da eta arrak agertzen hasten dira ondorengoetan. Hori bai, arrak ez dira emeak ernaltzeko gai. E. formosak betiko galdu du sexu bidezko ugalketarako gaitasuna, eta hori ez da antibiotikoaren tratamenduarekin berreskuratzen.
Txinako ikertzaileek liztorraren sexu zehaztapenaren sistema aztertu zuten eta Transformer geneak Tra proteina ez funtzional bat sortzen zuela ikusi zuten. Gogora dezagun Tra-ren eta Tra2-ren arteko konbinazioa funtsezkoa dela emeak sortzeko. Orduan, nola gertatzen dira ondorengo emeak infektatutako liztorretan, Tra ez bada funtzionala?
Wolbachiak Piff izeneko proteina sortzen du (izen bitxia, eta hemendik dator: parthenogenesis-induction feminization factor). Piff-ek Tra-k bezala funtzionatzen du, Tra2-rekin bat egiten du eta dsxF sortzea eragiten du faktore feminizatzailea (2. irudia). Harrigarriena da Wolbachiak “adimena” duela Piff faktorea enbrioiaren sexua zehazten den garapen unean bertan jariatzeko. Are harrigarriagoa da Piff ez dela agertzen Wolbachiaren andui guztietan, eta haren sekuentziak intsektu gene bat dela adierazten du, koleoptero bat ziurrenik.
Beste era batera esanda, Wolbachiaren andui batzuek intsektuaren Transformer gene zahar bat hartu dute, “geneen transferentzia horizontala” izenez ezagutzen den fenomenoagatik. Bikaintasun ebolutibo horri esker, liztor enbrioiaren zelulei Piff produktua ematen die Tra2-ren osagarri gisa, eta garapen femeninoa bultatzen du. Hala, partenogenesi bidez bakarrik ugaldu daitekeen heldu bat sortzen da, ez baitago arrik. Garrantzitsua da nabarmentzea kasu hori eta garapena feminizatzeko sistema endokrinoa manipulatzea prozesu desberdinak direla; bigarren hori Wolbachiak egiten du beste espezie batzuetan. Kasu horretan, esku hartzen du sexua zehazten duen sistema genetikoan.
Ez al du merezi Wolbachiak bakterio harrigarrienen elitean egotea?
Erreferentzia bibliografikoa:
Li C, Li CQ, Chen ZB, Liu BQ, Sun X, Wei KH, Li CY, Luan JB. (2024). Wolbachia symbionts control sex in a parasitoid wasp using a horizontally acquired gene. Curr Biol. Doi: 10.1016/j.cub.2024.04.035.
Egileaz:
Ramón Muñoz-Chápuli Oriol Animalien Biologiako Katedraduna (erretiratua) da Malagako Unibertsitatean.
Jatorrizko artikulua Cuaderno de Cultura Científica blogean argitaratu zen 2024ko ekainaren 3an: La bacteria que feminiza usando un gen robado.
Itzulpena: UPV/EHUko Euskara Zerbitzua.