Getingarten Asobara japonica (A. japonica) är en parasitisk organism, vilket betyder att den upprätthåller sitt liv genom att kapa resurser från en värd som fruktflugan Drosophila melanogaster. Getingmamman kan utsöndra ett gift fullt av giftiga komponenter som övervinner värdens immunförsvar för att göra det möjligt för dess getingunga att leva inuti värden. I en nypublicerad artikel i DNA Research , ett team ledd av forskare vid University of Tsukuba använde olika molekylärbiologiska tekniker för att utarbeta ett protokoll för gennedbrytning i getingen, och undersökte de specifika mekanistiska detaljerna i denna parasitism.

Den fascinerande parasitära naturen hos A. japonica kan ha ekonomisk nytta för människor. A. japonica kan också parasitera Drosophila suzukii, en annan flugart som ofta påverkar fruktgrödor negativt. Andra parasitiska arter har tidigare använts för att hantera sådana skadedjur. För att använda A. japonica på ett liknande sätt, försökte teamet från University of Tsukuba undersöka de molekylära mekanismerna som driver dess parasitära framgång för att hjälpa till att utveckla en mer optimal strategi.

Med hjälp av en klonal stam av A. japonica och helgenomsekvensering (WGS) sekvenserade och analyserade teamet getingens fullständiga DNA-kod. De utförde också RNA-sekvensanalys för att förutsäga en hel uppsättning av 12 508 gener i getingen.

"Baserat på data från WGS- och RNA-sekvenseringsanalyser, identifierade vi en getinggen som kallas ebenholts som är DNA-koden för ett enzym som kallas N-β-alanyl dopamin (NBAD) syntetas", förklarar huvudförfattaren Takumi Kamiyama. Primär medförfattare Yuko Shimada-Niwa beskriver ansvaret för detta enzym för att omvandla dopaminmolekyler till NBAD, och tillägger att "förlusten av dess funktion påverkar melaninnivåerna och resulterar i en mörk kroppsfärg."

Teamet använde sedan en teknik som kallas RNA-interferens (RNAi) som introducerar en syntetisk RNA-molekyl som riktar sig mot specifika RNA-meddelanden i en cell och minskar uttrycket av den genen. Här var ebenholtsgenen målinriktad och visade sig orsaka kroppsfärgsförändringar i A. japonica, vilket bekräftar att RNAi framgångsrikt kunde implementeras i getingarna.

Sekvenseringsdata hjälpte också forskarna att identifiera gruppen av gener som sannolikt är involverade i giftproduktion, eftersom de huvudsakligen uttrycktes i giftkörteln. RNAi-tekniken hjälpte dem också att fastställa att giftgenuttryck kunde undertryckas.

Sammantaget sätter detta arbete scenen för framtida studier genom att utveckla en effektiv uppsättning metoder för att undersöka giftmekanismerna i A. japonica. Att minska giftgenuttryck med RNAi kan leda till fenotypiska och molekylära förändringar som kan hjälpa till att belysa dessa geners funktioner. Detta kommer att ge viktig information för utvecklingen av denna parasitära art till en insekticidstrategi.