Título:DNA do inseto Milkweed:revelando dietas para insetos por meio de análise genômica

Introdução

O percevejo da serralha (Oncopeltus fasciatus) é um inseto carismático conhecido por suas asas laranja brilhantes e características biológicas intrigantes. Os percevejos da serralha exibem uma dieta especializada, consumindo principalmente as folhas e caules das plantas da serralha (espécie Asclepias). As preferências alimentares únicas dos percevejos da serralha chamaram a atenção de pesquisadores, que investigam como o genoma do inseto reflete sua relação planta-inseto especializada. O sequenciamento de DNA e a análise genômica forneceram informações valiosas sobre as adaptações genéticas subjacentes à dieta do inseto da serralha.

1.Sequestro de glicosídeos cardíacos:
Uma das habilidades notáveis ​​​​das serralhas é a produção de glicosídeos cardíacos, compostos químicos tóxicos que servem como defesa contra herbívoros. No entanto, os percevejos da erva-leiteira desenvolveram um mecanismo de enfrentamento notável que lhes permite sequestrar e acumular esses compostos em seus próprios tecidos corporais. O genoma do inseto contém genes específicos responsáveis ​​pela codificação dos transportadores de membrana que permitem o movimento dos glicosídeos cardíacos do intestino para a hemolinfa e as asas.

2. Mecanismos de desintoxicação:
A desintoxicação das toxinas das plantas é crucial para que os percevejos da serralha mantenham sua saúde e sobrevivência com sua dieta especializada. A análise genômica revelou uma expansão das famílias de genes do citocromo P450 e da glutationa S-transferases em percevejos da serralha em comparação com outros insetos. Esta expansão sugere uma maior capacidade de desintoxicação, permitindo que os insetos se quebrem e neutralizem compostos tóxicos das plantas.

3.Adaptação a baixos nutrientes:
As plantas de serralha normalmente contêm baixos níveis de nitrogênio, um nutriente essencial para os insetos. O genoma dos percevejos da serralha possui múltiplas adaptações genéticas que lhe permitem prosperar neste ambiente de baixo teor de nutrientes. Por exemplo, certos genes envolvidos no transporte e metabolismo de nitrogênio sofreram seção positiva, refletindo a capacidade do inseto de assimilar e utilizar eficientemente recursos limitados de nitrogênio.

4. Interações do microbioma intestinal:
Pesquisas recentes lançaram luz sobre o papel crucial do microbioma intestinal na nutrição dos insetos. A análise do genoma do inseto da serralha identificou genes que codificam peptídeos antimicrobianos e proteínas de defesa imunológica que ajudam a gerenciar e regular a comunidade microbiana intestinal. Isso indica uma relação estreita e dinâmica entre os percevejos da serralha e os microrganismos que residem em seus intestinos, potencialmente auxiliando na digestão de materiais vegetais e na aquisição de nutrientes.

5. Gene herbívoro e relacionado à fitofagia:
O genoma dos percevejos da serralha abriga um número considerável de genes associados a vários aspectos da alimentação herbívora e de plantas. Um exemplo inclui genes que codificam enzimas digestivas, como pectinases e celulases, que são essenciais para quebrar as paredes celulares das plantas. Além disso, genes envolvidos na quimiosensação e na percepção olfativa foram encontrados no genoma, sugerindo que os percevejos da serralha possuem mecanismos sofisticados para detectar e identificar sua planta hospedeira especializada.

Conclusão:
Através de extensa análise genômica dos insetos da erva-leiteira, os pesquisadores obtiveram uma compreensão profunda das adaptações do inseto relacionadas à dieta. A exploração do genoma revelou mecanismos intrincados envolvidos no sequestro e desintoxicação de glicosídeos cardíacos, adaptação a ambientes com poucos nutrientes, interações do microbioma intestinal e funções genéticas relacionadas a herbívoros. Esses insights não apenas avançam nosso conhecimento sobre a biologia dos percevejos da serralha, mas também contribuem para uma compreensão mais ampla das adaptações dos insetos a dietas especializadas e da intrincada dinâmica das interações inseto-planta no mundo natural.