El genoma del poll de la roba: la manifestació genòmica del parasitisme

Genòmica comparada: Un paràsit és aquell organisme que té com a medi ambient, el medi intern (endoparàsit) o extern (ectoparàsit) d’un altre organisme. I un hiperparàsit és l’organisme que té com a medi ambient el medi intern o extern d’un paràsit. Segons la Parasitologia, un paràsit i un simbiont són sinònims. Al capdavall, en la relació parasítica o simbiòntica, hi ha una relació de benefici/perjudici mutus que, segons els casos, pot ésser més o menys equilibrada. Per exemple, la relació parasítica entre els humans i els polls de la roba (Pediculus pediculus pediculus) és força desequilibrada en favor dels segons. En canvi, la relació parasítica entre el bacteri Riesia pediculicola és molt més equilibrada. Sigui com sigui, resulta d’interès veure què ens diu un article publicat a la revista PNAS sobre els genomes de P. pediculus i de Riesia pediculicola.

El genoma d’insecte més petit conegut

La recerca (Kirkness et al., 2010) ens condueix al genoma més petit conegut fins ara d’un genoma d’insecte. El genoma del poll de la roba (P. pediculus pediculus) abasta tan sols 108 milions de parells de bases de nucleòtids. Si ho comparem amb el genoma humà, això suposa una extensió de poc més d’un 3% de les dimensions del genoma humà. La reducció genòmica és, doncs, considerable.

No obstant això, resulta interessant veure com aquesta reducció genòmica general no s’acompanya d’una minva proporcional en la dotació genètica bàsica pròpia dels insectes. Parlem de 10.773 gens codificadors de proteïnes i de 57 gens codificadors de micro-ARNs. Els insectes de vida lliure tenen, com a molt, dues o tres vegades aquestes xifres.

Les xifres anteriorment esmentades fan referència al genoma nuclear del poll de la roba. Com la resta dels animals, en les cèl·lules del poll trobem mitocondris, responsables del metabolisme oxidatiu. Aquests orgànuls cel·lulars disposen de genoma propi (per bé que insuficient). El genoma dels mitocondris dels polls té, però, una particularitat remarcable. Per comptes d’una única molècula genòmica circular, en trobem 18 petites molècules circulars. Se suposa que aquesta evolució particular és deguda al fet que els mitocondris manquen de la proteïna ssDNAbp, que preserva de la fragmentació secular del genoma mitocondrial.

Així veia Robert Hooke, un dels pares de la microscopia, els polls, un dels ectoparàsits més prevalents en l’espècie humana

El genoma d’un bacteri hiperparasític

El poll de la roba és un paràsit obligat dels humans. Fet i fet, la història evolutiva del poll de la roba és paral·lela a la del poll del cap (més prevalent i inofensiu) i, totes dues, són paral·leles a l’evolució del llinatge humà.

Hom pensa que els ancestres dels polls començaren a parasitar primats fa uns 25 milions d’anys. La diversificació/extinció de les espècies de polls ha seguit probablement la diversificació/extinció de les espècies de primats en les quals viuen. L’espècie Pediculus humanus ha seguit una sort diferent a la Pediculus shaeffi (el poll del ximpanzè). La pilositat de l’ancestre comú de ximpanzès i humans s’ha reduït en el segon llinatge i, amb ella, la distribució corporal potencial dels polls. El poll de la roba degué evolucionar a partir del poll del cap, mentre aprofitava els nous indrets per viure que l’evolució cultural de la indumentària li fornia.

La coevolució fa que el poll de la roba no tan sols no pugui viure damunt de la pell de mamífers no-humans, sinó que necessàriament hagi d’ovopositar sobre la roba humana.

El poll de la roba no pot viure lluny dels homes. Els homes, però, aspiren a viure sense polls. I hi ha raons, car el poll de la roba és vector d’una sèrie de microorganismes (també ells paràsits) que poden produir malalties (tifus epidèmic, febre recurrent, febre de les trinxeres).

El poll de la roba és també, doncs, al seu torn, hoste per un seguit de microorganismes que el parasiten. No cal dir l’interès que desperten els paràsits d’un paràsit de l’espècie humana, ja que poden ajudar en la lluita contra el paràsit en qüestió. Com molts altres insectes, en el poll de la roba trobem bacteris endosimbionts. Aquests endosimbionts viuen en l’interior de les cèl·lules del poll, allotjats en teixits específics. Es transmeten rarament per via horitzontal, sinó que són heretats verticalment, de generació en generació, normalment per via materna.

“Riesia pediculicola” és el principal bacteri endosimbiont que trobem en el poll de la roba. També el seu genoma és analitzat per Kirkness et al. És sabut que el genoma dels bacteris endosimbionts d’insectes és probablement un dels genomes cel·lulars més reduïts que existeixen. Hi ha genomes de bacteris endosimbionts que amb prou feines arriben als 300 gens. En el cas de “Riesia pediculicola” aquesta reducció genòmica és més moderada.

El genoma de “Riesia pediculicola” és de 600 gens. El genoma té la particularitat de ser linial (els genomes bacterians, com els mitocondrials, solen ser circulars). A banda d’aquesta molècula genòmica principal, les cèl•lules de “Riesia pediculicola” compten amb una molècula genòmica circular molt més petita. Aquest plàsmid consta d’una sèrie de gens encarregats de la síntesi de pantotenat. No és pas una cosa menor, aquesta maquinària de síntesi. El poll de la roba és incapaç de sintetitzar pantotenat per ell mateix, i difícilment cobriria les seves necessitats amb els nivells circulants de pantotenat de la sang humana. Vet ací, doncs, un dels avantatges que comporta el bacteri endosimbiont per a l’insecte.

El valor del coneixement d’aquest genoma

La seqüenciació del genoma del poll de la roba contribuirà, segons els autors, als estudis moleculars sobre aquesta espècie. Cal no oblidar que el poll de la roba es troba associat als brots epidèmics de tifus que s’han donat en els darrers anys especialment en poblacions desplaçades. L’estudi ens mostra fins quin punt el poll de la roba depèn de “Riesia” per cobrir les seves necessitats de pantotenat. Trobar mecanismes pels quals es pogués eliminar “Riesia” de les poblacions de poll de la roba seria una via per lluitar contra aquest paràsit. El coneixement de l’aparell molecular de detoxificació i de quimiorecepció d’aquest paràsit també pot ajudar al desenvolupament de nous pediculicides i repel·lents, que siguin menys agressius.

En un aspecte més bàsic, el genoma del poll de la roba ens mostra quins són els elements genètics bàsics per al creixement i desenvolupament dels insectes. Qui sap si un dia els successors de J. Craig Venter (un dels coautors de l’estudi) aprofitarà aquesta informació per sintetitzar el primer genoma animal artificial.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada