Caracterización in silico de histonas acetiltransferasas en los diferentes estados de desarrollo de Diabrotica virgifera virgifera (Coleoptera: Chrysomelidae)

Abstract

spa:El maíz es uno de los principales productos agrícolas cosechados en los Estados Unidos, el cual se utiliza para alimentar animales, poblaciones humanas, y para la producción de biocombustibles. Diabrotica virgifera virgifera es un insecto plaga del orden Coleoptera que ataca la raíz del maíz causando millonarias pérdidas anuales. A lo largo de los años su productividad se ha visto muy afectada, debido principalmente a la resistencia que estas plagas han adquirido a los diferentes métodos de control que se han implementado. El estudio de los genes y las proteínas relacionados con la función epigenética, podría ayudar a elucidar mecanismos de resistencia, así como proponer nuevas estrategias genéticas para el manejo de esta plaga. Dentro del grupo de genes con mayor asociación a efectos epigenéticos se encuentran las histonas acetil transferasas (HAT), las cuales están relacionados con factores de transcripción y expresión génica. En este estudio se identificaron cinco genes asociados a HAT en todos los estados de desarrollo de D. virgifera virgifera. Utilizando herramientas bioinformáticas, se caracterizaron dichos genes considerando su cercanía y similitud filogenética con otras especies dentro del mismo orden, presencia de los principales dominios proteicos de cromo y bromo y la predicción de los niveles de expresión génica de los mismos. Dentro de los resultados más relevantes se encuentra la predicción de la mayor expresión genética de todos los HAT en huevos, en comparación con los otros estados de desarrollo del insecto, lo cual proporciona algunas ideas sobre la relevancia de esos genes en los procesos de desarrollo tempranos. Además de un nivel de expresión mayor en todos los genes en las hembras con respecto a los machos. De este modo, estos genes pueden ser propuestos como posibles genes diana para ser utilizados en técnicas como RNAi, la cual es una estrategia molecular para el manejo de poblaciones de insectos plaga en cultivos de maíz.

eng:Corn is one of the main agricultural products harvested in the United States, which is used for feeding livestock, human populations and production of biofuels. Diabrotica virgifera virgifera is a coleopteran insect pest that attacks the corn roots causing millions of losses annually. Over the years, the management of this pest has been highly affected due to the evolving resistance to the different control methods implemented. The study of genes and proteins related to epigenetic function might help elucidating resistance mechanisms, as well as propose new genetic strategies for the management of this pest. Histone acetyl transferases (HAT) are considered one the most closely related proteins with transcriptional factors and epigenetic effects. In this study, five HAT-associated genes were identified in all developmental stages of D. virgifera virgifera. These genes were characterized utilizing bioinformatic tools considering the following features: their proximity and phylogenetic similarity with other species within the same order, the presence of the main chromium and bromine protein domains, and the prediction of their gene expression levels in silico. One of the most interesting results reveled the prediction of the highest genetic expression of all HATs in eggs, compared to other developmental stages, providing some insights about the relevance of those genes in early developmental processes. Therefore, these genes might be proposed as possible markers for management tools such as RNAi, which is a molecular strategy for management of pest insect populations in agricultural crops.