Estudio molecular del consorcio bacteriano Buchnera aphidicola/Serratia symbiotica en Cinara tujafilina, el pulgón de Platycladus orientalis

Abstract

La simbiosis mutualista entre bacterias intracelulares e insectos está muy extendida en la naturaleza y parece ser clave en el éxito evolutivo de este grupo de organismos. Buchnera aphidicola es el endosimbionte primario de los pulgones, con quienes mantiene una relación simbiótica mutualista obligada de carácter nutricional. Los insectos pueden mantener, además, relaciones simbióticas facultativas con otras bacterias, denominadas genéricamente simbiontes secundarios. A diferencia de B. aphidicola, que se transmite de forma estrictamente vertical por vía materna a la descendencia, para los endosimbiontes secundarios se han descrito casos de transferencia horizontal. A pesar de ser facultativos, diversos estudios han descritos casos de efectos positivos para el pulgón que los posee, por ejemplo para soportar condiciones de estrés térmico. Serratia symbiotica es uno de los endosimbiontes secundarios más frecuentemente encontrados en pulgones, y su presencia en la subfamilia Lachninae ha sido ampliamente analizada en el grupo de Genética Evolutiva de la Universitat de València, como parte de un estudio global de la historia evolutiva de asociaciones mutualistas complejas entre bacterias y sus hospedadores. El trabajo que aquí se presenta se centra en la relación simbiótica entre el pulgón Cinara tujafilina y sus dos endosimbiontes B. aphidicola y S. symbiotica. C. tujafilina se encuentra estrechamente relacionado con C. cedri, el cual mantiene también una simbiosis mutualista con B. aphidicola y S. symbiotica, donde S. symbiotica no actúa como endosimbionte facultativo sino como co-primario. Además, las cepas de B. aphidicola presentes en ambos pulgones (denominadas BCt y BCc) han coevolucionado con sus hospedadores y presentan genomas reducidos de tamaños muy similares. A pesar de ello, estudios filogenéticos han revelado que S. symbiotica SCt está más estrechamente relacionada con la cepa de S. symbiotica del pulgón A. pisum (donde actúa como simbionte facultativo) que con la cepa SCc. Para comprender el tipo de relación existente entre los dos simbiontes de C. tujafilina es imprescindible realizar análisis morfológicos, poblacionales y moleculares de este sistema. El primer paso para poder llevar a cabo estos estudios, es poner a punto una batería diversa de técnicas adaptadas a las condiciones particulares de estos pulgones. En este trabajo se han puesto a punto los protocolos para la extracción del DNA total de C. tujafilina, la disección de tejidos conteniendo los endosimbiontes y libres de ellos, y la cuantificación de dichos endosimbiontes en muestras de pulgón total o de tejidos diseccionados. Además, se ha realizado un estudio preliminar del efecto de la temperatura y la cautividad en la proporción de los dos endosimbiontes. Todo ello nos permitirá diseñar adecuadamente las condiciones y las muestras a utilizar en futuros trabajos metatranscriptómicos y proteómicos.