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Evoluzione di Wolbachia: esplorare l’infezione batterica più diffusa nel mondo degli insetti
Evoluzione di Wolbachia: esplorare l’infezione batterica più diffusa nel mondo degli insetti
Il batterio Wolbachia è uno dei più abbondanti simbionti intracellulari di nematodi, insetti e altri artropodi. Si stima che circa il 40–60% delle specie di insetti sia già infetto da Wolbachia. Tuttavia, le interazioni con i suoi insetti ospiti sono per lo più mutualistiche piuttosto che parassitarie. Anche se il batterio ha un forte impatto sulla biologia, l'ecologia e l'evoluzione dell'ospite, compresa la manipolazione della riproduzione dell'ospite al fine di aumentare la propria diffusione, alcune specie ospiti non possono più riprodursi, o addirittura sopravvivere, senza l'infestazione di Wolbachia. Per molti insetti, Wolbachia è un simbionte batterico essenziale che agisce come un mutualista nutrizionale, fornendo vitamine e sostanze nutritive importanti per la sopravvivenza dell'ospite e rafforzando il sistema immunitario dell'ospite. Ampliando il numero di genomi di Wolbachia disponibili, vogliamo creare un quadro dettagliato della diversità dei ceppi di Wolbachia, dell'evoluzione e del modo in cui Wolbachia si sta diffondendo tra i diversi insetti ospiti. Insieme agli scienziati dell'Università di Trento, abbiamo ampliato il numero di genomi noti di Wolbachia esaminando oltre 30.000 dati di sequenziamento shotgun pubblicamente disponibili di più di 500 specie di ospiti, con un focus principale sugli insetti ospiti i. Assemblando oltre 1000 genomi di alta qualità, abbiamo fornito una raccolta su larga scala di genomi di Wolbachia che aumenta sostanzialmente la rappresentazione dell'ospite. Abbiamo assemblato molti genomi di batteri per specie non rappresentate, tra cui farfalle, api, vespe parassitoidi e acari. Sulla base della nostra vasta raccolta di genomi, abbiamo creato un enorme albero filogenetico che in ultima analisi chiarisce alcune questioni aperte riguardanti la diversità dei ceppi di Wolbachia e la coevoluzione batteri-ospiti. Possiamo dimostrare che ogni specie di insetto è rappresentata dal proprio ramo di ceppi batterici nell'albero Wolbachia, confermando un forte adattamento funzionale del batterio a un nuovo ospite. Ogni specie ospite porta il proprio ceppo specifico di Wolbachia, ben adattato all'insetto ospite. Il nostro confronto dei genomi ha rivelato diverse funzioni dei geni batterici necessarie per infettare determinati insetti ospiti e per indurre fenotipi specifici. Comprendere la diversità di Wolbachia, il cambio di ospite e l'adattamento funzionale a nuovi ospiti di insetti non è solo interessante dal punto di vista evolutivo, ma ha anche una forte rilevanza pratica. Infettare permanentemente le zanzare Anopheles con un ceppo Wolbachia ben adattato è una strategia promettente per bloccare la trasmissione di malattie trasmesse dalle zanzare, tra cui la malaria e la febbre dengue.
Report Centro Ricerca e Innovazione 2019-2022 - Fondazione Edmund Mach
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