Genoma de Rhodnius prolixus (Hemiptera: Reduviidae: Triatominae): anotación de genes de la biosíntesis y metabolismo de componentes cuticulares

CALDERÓN FERNÁNDEZ GUSTAVO M; JUÁREZ M. PATRICIA

POSADAS

Congreso; IX Congreso Argentino de Entomología; 2015

Sociedad Argentina de Entomología

Rhodnius prolixus es uno de los principales vectores de la Enfermedad de Chagas, junto con Triatoma infestans y T. dimidiata. Ha sido usadoademás como insecto modelo en los estudios pioneros de Charles Wigglesworth sobre la fisiología de los insectos, donde se sentaron lasbases fundamentales para la comprensión de la biosíntesis de los lípidos y demás componentes de la cutícula, la esclerotización y la ecdisis.El integumento de los insectos es el tejido más externo del cuerpo, y comprende la cutícula y la epidermis subyacente. Tiene un rol esencialen la supervivencia, metabolismo general, fisiología y comunicación de los insectos. La cutícula comprende una delgada epicutícula externa,formada por lípidos y lipoproteínas, y una gruesa procutícula interna formada por quitina embebida en una matriz de diversas proteínascuticulares. Tras su formación, parte de la cutícula se esclerotiza mediante reacciones enzimáticas llevadas a cabo sobre proteínascuticulares específicas. La epidermis está formada por varios tipos celulares involucrados en la formación de los componentes cuticulares, yque participan activamente en otros procesos metabólicos del organismo. Los lípidos cuticulares comprenden componentes de cadenashidrocarbonadas largas y muy largas, apolares, como hidrocarburos, alcoholes grasos, ceras y ácidos grasos. Las ácido graso sintasas(FAS), ácido graso elongasas (ELOVL), ácido graso desaturasas (FAD) y acil-CoA reductasas (FAR) son las enzimas clave en la biosíntesisde los lípidos cuticulares. Las proteínas cuticulares estructurales incluyen varias familias de proteínas de unión a quitina, destacándose lafamilia CPR, junto con las CPLCP y CPAP. A partir de los datos de la secuenciación disponibles en Vector Base (www.vectorbase.org), sellevó a cabo una búsqueda de los genes relacionados a la biosíntesis y metabolismo de los lípidos, quitina y proteínas cuticulares mediante elblasteo contra genes ortólogos de T. infestans y otros insectos. Los genes encontrados fueron curados manualmente mediante el programaArtemis v.14 y se analizaron sus relaciones filogenéticas empleando el programa MEGA v.6. Se anotaron 37 genes relacionados a labiosíntesis de los lípidos cuticulares: 3 genes de FAS, uno de ellos ortólogo del gen de Drosophila sp. involucrado en la síntesis de cadenasramificadas, de gran abundancia en los hidrocarburos de triatominos; se encontraron 10 genes de ELOVL, 5 de los cuales son ortólogos delos genes involucrados en la elongación de cadenas saturadas largas y muy largas en mamíferos, y otros 5 genes comunes en insectos, sincaracterización definida; 9 genes de FAD de las subfamilias y y 15 genes codificantes de FAR, ninguno de ellos caracterizadohasta el momento, 6 de ellos forman una expansión génica específica de la especie. Dentro de las proteínas cuticulares estructurales, seanotaron 118 genes correspondientes a 9 familias, con 73 genes pertenecientes a la familia CPR. Se encontraron 26 expansiones génicasdentro de esta familia, con 7 genes formando una expansión específica de la especie. En contraposición, ninguno de los genes de la familiaCPLCP formó parte de una expansión génica aunque éstas son abundantes en mosquitos y moscas. Dentro de la familia CPAP, además delas CPAP3, abundantes en numerosas especies de insectos, se anotaron varios miembros de las CPAP1 previamente consideradasausentes en Hemípteros, junto con un grupo nuevo de CPAP1 con baja similitud con CPAP1 ortólogas de termitas, mosquitos y hormigas.Asimismo, se anotaron 52 genes relacionados a la biosíntesis y metabolismo de la quitina y proteínas cuticulares, tales como quitin-sintasas,deacetilasas y quitinasas; enzimas relacionadas a la esclerotización cuticular tales como lacasas, profenol oxidasas y corion peroxidasas yproteínas vinculadas a la fijación de la cutícula a las células epidérmicas subyacentes.