Spiroplasma poulsonii

Spiroplasma poulsonii son bacterias del género Spiroplasma que suelen ser endosimbiontes de las moscas. ^{[ 1 ]} Estas bacterias viven en la hemolinfa (sangre de los insectos) de las moscas, donde pueden actuar como manipuladores reproductivos o simbiontes defensivos.

Spiroplasma poulsonii es un simbionte de transmisión materna, lo que significa que se hereda principalmente a través de la línea germinal femenina. Esto implica la cooptación de las proteínas de la yema de la mosca, que permiten al simbionte entrar en el ovario en desarrollo. ^{[ 2 ]} En la hemolinfa de la mosca, S. poulsonii se alimenta de lípidos como su principal fuente de alimento. ^{[ 3 ]}

La cepa MSRO de S. poulsonii de Drosophila melanogaster mata los huevos de D. melanogaster fertilizados por espermatozoides portadores del cromosoma Y. ^{[ 4 ]} Este modo de manipulación reproductiva beneficia al simbionte, ya que la mosca hembra tiene una mayor producción reproductiva que los machos. Por lo tanto, al aumentar el número de hijas que produce la mosca madre, el simbionte aumenta su capacidad de propagación a través de la mayor producción reproductiva de las moscas hembras. La muerte de los machos requiere la presencia de un proceso funcional de compensación de dosis en su huésped, la mosca. ^{[ 5 ]} La base genética de esta muerte de machos se descubrió en 2018, y el gen se denominó "SpAID" por " Spiroplasma poulsonii AndrocIDin", en consonancia con estudios previos que se referían al factor entonces desconocido como la androcidina de S. poulsonii . SpAID aprovecha la maquinaria de compensación de dosis del huésped causando daño al ADN del cromosoma X masculino, lo que lleva a una falla en la organización y modelado de la estructura de la cromatina del cromosoma X masculino. ^{[ 6 ]}

El descubrimiento de SpAID resolvió un misterio que se remontaba a la década de 1950 sobre cómo las bacterias atacaban las células específicas de los machos. En una entrevista con el Instituto de Salud Global, el Dr. Toshiyuki Harumoto dijo: "Hasta donde sabemos, SpAID es la primera proteína efectora bacteriana identificada hasta la fecha que afecta la maquinaria celular del huésped de manera específica según el sexo..." ^{[ 7 ]}

La cepa S. poulsonii de Drosophila neotestacea puede defender a su huésped del ataque de nematodos y avispas parásitas. ^{[ 8 ]} Esta defensa es tan importante que S. poulsonii se ha extendido hacia el oeste a través de Norteamérica debido a la presión selectiva impuesta por el nematodo parásito esterilizante Howardula aoronymphium . ^{[ 9 ]}

El mecanismo mediante el cual S. poulsonii protege a las moscas de nematodos y avispas parásitas se basa en la presencia de toxinas llamadas proteínas inactivadoras de ribosomas (RIP), similares a la sarcina o la ricina . Estas toxinas despurinan un sitio de adenina conservado en el ARN ribosómico 28S eucariota llamado bucle Sarcina-Ricina al escindir el enlace N-glicosídico entre la cadena principal del ARNr y la adenina, ^{[ 10 ] [ 11 ]} dejando una señal del ataque de RIP en el ARN de nematodos y avispas. Es probable que Spiroplasma poulsonii evite dañar a su mosca hospedante al transportar complementos específicos del parásito de toxinas RIP codificadas en plásmidos bacterianos. Esto permite que los genes de las toxinas RIP se muevan fácilmente entre especies mediante transferencia horizontal de genes , ya que las RIP de Spiroplasma de D. neotestacea son compartidas por Spiroplasma de otras moscas que se alimentan de hongos, como Megaselia nigra . ^{[ 12 ]} La cepa S. poulsonii de Drosophila melanogaster también puede atacar a las avispas parasitoides, pero su impacto en la supervivencia de la mosca huésped es variable y depende de la especie y cepa de la avispa. ^{[ 13 ] [ 14 ]}