Evaluación de la expresión génica y actividad enzimática de la ATP sintasa de Rhyzopertha dominica bajo el efecto de la hipoxia

Abstract

Rhyzopertha dominica, conocido como el barrenador menor de los granos, es una plaga primaria que ataca cereales y granos almacenados a partir de la alimentación directa, ocasionando que estos no sean viables para su uso y/o consumo y consecuentemente pérdidas económicas a nivel mundial. A pesar de la existencia de métodos químicos para controlar la reproducción de insectos en granos de cereales, estos han demostrado resistencia, por lo que el uso de la tecnología de atmósferas modificadas se recomienda como un método alternativo en el control de plagas. Hoy en día, las enzimas involucradas en la bioenergética de R. dominica son apenas conocidas. Nuestro trabajo se basó en determinar la expresión génica de la subunidad β de la ATP sintasa, en respuesta a hipoxia. La metodología para esta investigación consistió en someter insectos adultos de R. dominica a un ambiente de normoxia (19% de O2, 0.01% de CO2 y 80% de N2) y de hipoxia (5% de O2, 10% de CO2 y 85% de N2) por 24 horas. Se evaluó la respuesta metabólica del insecto midiendo la concentración de lactato por espectrofotometría, en donde se observó un aumento en el tratamiento de hipoxia, indicando el uso de una vía alterna anaeróbica. Se aisló ARN total para llevar a cabo la síntesis del ADN complementario (ADNc) y amplificar el gen atpβ a partir del diseño de oligonucleótidos, obteniendo un fragmento de la secuencia de 199 pb. La expresión génica de atpβ se evaluó por qRT-PCR en donde no se encontraron cambios significativos entre ambos tratamientos. Se aislaron mitocondrias por medio de centrifugaciones diferenciales para cuantificar la actividad enzimática de la ATPasa a través de reacciones acopladas, en donde se encontró una disminución en la actividad de esta enzima en los insectos al estar expuestos a la hipoxia. Este comportamiento podría estar relacionado con la presencia de la proteína inhibidora IF1, con el fin de evitar que moléculas de ATP sigan siendo hidrolizadas.