L’espèce de guêpe Asobara japonica (A. japonica) est un organisme parasite, ce qui signifie qu’elle maintient sa vie en détournant les ressources d’un hôte tel que la mouche des fruits Drosophila melanogaster. La mère guêpe peut sécréter un venin plein de composants toxiques qui surmontent les défenses immunitaires de l’hôte pour permettre à son bébé guêpe de vivre à l’intérieur de l’hôte. Dans un article récemment publié dans Recherche ADNune équipe dirigée par des chercheurs de l’Université de Tsukuba a utilisé diverses techniques de biologie moléculaire pour concevoir un protocole de suppression de gènes chez la guêpe, en étudiant les détails mécanistes spécifiques de ce parasitisme.
La nature parasitaire fascinante d’A. japonica peut avoir une utilité économique pour l’homme. A. japonica peut également parasiter Drosophila suzukii, une autre espèce de mouche qui affecte souvent négativement les cultures fruitières. D’autres espèces parasites ont déjà été utilisées pour lutter contre ces ravageurs. Pour utiliser A. japonica de la même manière, l’équipe de l’Université de Tsukuba a cherché à examiner les mécanismes moléculaires qui alimentent son succès parasitaire pour aider à développer une stratégie plus optimale.
À l’aide d’une souche clonale d’A. japonica et de procédures de séquençage du génome entier (WGS), l’équipe a séquencé et analysé le code ADN complet de la guêpe. Ils ont également effectué une analyse de séquençage de l’ARN pour prédire un ensemble complet de 12 508 gènes chez la guêpe.
« Sur la base des données des analyses WGS et de séquençage d’ARN, nous avons identifié un gène de guêpe appelé ébène qui est le code ADN d’une enzyme connue sous le nom de N-β-alanyl dopamine (NBAD) synthétase », explique l’auteur principal Takumi Kamiyama. Le co-auteur principal Yuko Shimada-Niwa décrit la responsabilité de cette enzyme dans la conversion des molécules de dopamine en NBAD, ajoutant que « la perte de sa fonction affecte les niveaux de mélanine et se traduit par une couleur foncée du corps ».
L’équipe a ensuite utilisé une technique appelée ARN interférence (ARNi) qui introduit une molécule d’ARN synthétique qui cible des messages d’ARN spécifiques dans une cellule et réduit l’expression de ce gène. Ici, le gène d’ébène a été ciblé et s’est avéré provoquer des changements de couleur corporelle chez A. japonica, confirmant que l’ARNi pouvait être mis en œuvre avec succès chez les guêpes.
Les données de séquençage ont également aidé les chercheurs à identifier le groupe de gènes probablement impliqués dans la production de venin, car ils étaient principalement exprimés dans la glande à venin. La technique ARNi les a également aidés à déterminer que l’expression du gène du venin pouvait être supprimée.
Dans l’ensemble, ce travail ouvre la voie à de futures études en développant un ensemble efficace de méthodes pour examiner les mécanismes du venin chez A. japonica. La réduction de l’expression des gènes du venin avec l’ARNi peut entraîner des changements phénotypiques et moléculaires qui pourraient aider à élucider les fonctions de ces gènes. Cela fournira des informations importantes pour le développement de cette espèce parasite dans une stratégie insecticide.
Takumi Kamiyama et al, analyse de séquençage du génome entier et protocole d’interférence ARN de la guêpe endoparasitoïde Asobara japonica, Recherche ADN (2022). DOI : 10.1093/dnares/dsac019