Gene expression patterns in model and non-model insect speciesthe use of cell lines and immune transcriptome analysis

Resumen

Esta tesis se centra en la investigación de diferentes tipos de insectos, con análisis de expresión génica como metodología común. El estudio de especies modelo, no modelo y de importancia económica debe evaluarse de manera diferente en función de la información disponible y la que permanece desconocida. La primera parte incluye los capítulos 1 y 2, centrados en el estudio de líneas celulares de Tribolium castaneum y Ceratitis capitata, dos especies modelo y de importancia económica, y el efecto de varios estímulos/tratamientos en los patrones de expresión génica. La segunda parte se centra en el estudio del transcriptoma de escarabajos tigre, primero validando genes de referencia para la qPCR en el Capítulo 3, y finalmente analizando el transcriptoma inmune de Calomera littoralis y caracterizando nuevos péptidos antimicrobianos en el último. El Capítulo 1 se centra en el escarabajo de la harina Tribolium castaneum, una de las especies de insectos modelo más estudiadas. Caracterizamos el perfil de impedancia con mediante RTCA y estudiamos el efecto del aumento de la temperatura en el crecimiento de la línea celular TcA, expuesta también a choque térmico, aumento de salinidad, pH ácido y luz UV-A con el objetivo de medir los niveles de expresión de los genes Hsp27, Hsp68a y Hsp83. Los resultados muestran una alta termotolerancia de TcA en términos de crecimiento y viabilidad celular, y una regulación positiva de los genes Hsp después de una hora de exposición a 40 ºC y luz ultravioleta. El segundo capítulo se centra en la mosca mediterránea de la fruta, Ceratitis capitata, una de las especies plaga más peligrosas del mundo. Algunos mecanismos para controlar su presencia incluyen los reguladores de crecimiento de insectos (IGR), centrados en parte en análogos de la hormona juvenil, actuando como un represor del desarrollo y la metamorfosis. La línea celular CCE/CC128 se usó para realizar tratamientos con lipopolisacáridos (LPS) y hormona juvenil III para evaluar la variación del crecimiento celular y los cambios en la expresión de genes con diferentes funciones. Los resultados mostraron un ligero retraso en el crecimiento celular para las células tratadas con JH y una sobreexpresión de Shade, uno de los genes de Halloween miembro de la familia del citocromo p450, implicado en el desarrollo y la síntesis de 20-hidroxiecdisona (20E). El Capítulo 3 se centra en los genes de referencia, normalizadores para los estudios de expresión. Es crucial disponer de un panel de genes de referencia validado para los estudios de expresión en cicindélidos. Nueve genes fueron probados en Cicindela campestris y Calomera littoralis en varias condiciones y sus estabilidades fueron evaluadas con los algoritmos geNorm, NormFinder, BestKeeper y ?CT. Ningún gen es adecuado para todas las situaciones, pero NADH, B-t, Vatpase y ArgKin parecen presentar la estabilidad de expresión más constante, indicando su idoneidad como genes de referencia en la mayoría de las condiciones. Este es el primer informe que evalúa la estabilidad de los genes de referencia en los escarabajos adéfagos. El último capítulo se centra en el sistema inmune innato de cicindélidos, que podría proporcionar información útil sobre la inmunidad humoral de insectos predadores. El método SSH se realizó en Calomera littoralis para obtener aquellos genes que se sobreexpresaron después de una infección con Escherichia coli. Dos péptidos antimicrobianos conocidos como cecropinas se caracterizaron e identificaron como CliCec-A y CliCec-B2. CliCec-B2 confirmó su actividad antimicrobiana contra algunas bacterias Gram (+) y Gram (-), pero no contra hongos. La expresión de ambas cecropinas aumentó tras una infección y destacó su participación en las mandíbulas de escarabajos adultos, lo que podría estar relacionado con sus hábitos alimentarios.