De wespensoort Asobara japonica (A. japonica) is een parasitair organisme, wat betekent dat het zijn leven in stand houdt door middelen te kapen van een gastheer zoals de fruitvlieg Drosophila melanogaster. De wespmoeder kan een gif vol giftige componenten afscheiden dat de immuunafweer van de gastheer overwint, zodat de babywesp in de gastheer kan leven. In een nieuw gepubliceerd artikel in DNA Research , gebruikte een team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Tsukuba verschillende moleculair-biologische technieken om een ​​protocol te bedenken voor het uitschakelen van genen in de wesp, waarbij de specifieke mechanistische details van dit parasitisme werden onderzocht.

De fascinerende parasitaire aard van A. japonica kan economisch nut hebben voor mensen. A. japonica kan ook de Drosophila suzukii parasiteren, een andere vliegensoort die fruitgewassen vaak negatief beïnvloedt. Andere parasitaire soorten zijn eerder gebruikt om dergelijke plagen te bestrijden. Om A. japonica op een vergelijkbare manier te gebruiken, probeerde het team van de Universiteit van Tsukuba de moleculaire mechanismen te onderzoeken die het parasitaire succes ervan voeden om te helpen bij het ontwikkelen van een meer optimale strategie.

Met behulp van een klonale stam van A. japonica en WGS-procedures (whole-genome sequencing) heeft het team de volledige DNA-code van de wesp bepaald en geanalyseerd. Ze voerden ook RNA-sequencing-analyse uit om een ​​hele set van 12.508 genen in de wesp te voorspellen.

"Op basis van de gegevens van de WGS- en RNA-sequencing-analyses, identificeerden we een wespengen genaamd ebbenhout dat de DNA-code is voor een enzym dat bekend staat als N-β-alanyl dopamine (NBAD) synthetase", legt hoofdauteur Takumi Kamiyama uit. Primaire co-auteur Yuko Shimada-Niwa beschrijft de verantwoordelijkheid van dit enzym voor het omzetten van dopaminemoleculen in NBAD, eraan toevoegend dat "het verlies van zijn functie de melaninespiegels beïnvloedt en resulteert in een donkere lichaamskleur."

Het team gebruikte vervolgens een techniek genaamd RNA-interferentie (RNAi), die een synthetisch RNA-molecuul introduceert dat zich richt op specifieke RNA-berichten in een cel en de expressie van dat gen vermindert. Hier was het ebbenhout-gen het doelwit en bleek het de lichaamskleurveranderingen te veroorzaken bij A. japonica, wat bevestigt dat RNAi met succes in de wespen kon worden geïmplementeerd.

De sequentiegegevens hielpen de onderzoekers ook om de groep genen te identificeren die waarschijnlijk betrokken zijn bij de productie van gif, omdat ze voornamelijk tot expressie werden gebracht in de gifklier. De RNAi-techniek hielp hen ook te bepalen dat de genexpressie van gif kon worden onderdrukt.

Over het algemeen vormt dit werk de weg voor toekomstige studies door een effectieve reeks methoden te ontwikkelen voor het onderzoeken van de gifmechanismen in A. japonica. Het verminderen van genexpressie van gif met RNAi kan leiden tot fenotypische en moleculaire veranderingen die de functies van deze genen kunnen helpen ophelderen. Dit zal belangrijke informatie opleveren voor de ontwikkeling van deze parasitaire soort tot een insecticidestrategie.