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Institut Cavanilles de Biodiversitat i Biologia Evolutiva, Universitat de València. amparo.latorre@uv.es
Buchnera aphidicola, endosimbionte primariodel pulgón Cinara cedri, ha experimentado una reducción extrema en el tamaño de su genoma que está relacionada con la adaptación a un estilo de vida simbiótico, establecido hace cerca de 80-150 millones de años. De hecho, se trata del genoma microbiano más pequeño conocido hasta la fecha. Lo más sorprendente, frente a otras cepas de esta bacteria previamente secuenciadas, pertenecientes a pulgones de diferentes subfamilias, es la coexistencia en esta especie de pulgón de B. aphidicola, con otros dos tipos bacterianos conocidos como simbionte secundario (tipoR) y Wolbachia sp., respectivamente. Las tres bacterias se localizan en células especializadas del pulgón, llamadas bacteriocitos, que se localizan por detrás del tubo digestivo. Precisamente la proximidad de los bacteriocitos dentro del pulgón, ha supuesto una dificultad a la hora de secuenciar el genoma de B. aphidicola. Para solucionar tal obstáculo hemos aplicado una metodología basada en la combinación de una separación de estos genomas mediante electroforesis en campo pulsante (PFGE), que nos ha permitido construir genotecas específicas de B. aphidicola, junto con la amplificación de segmentos del cromosoma de B. aphidicola mediante PCR largas.
El tamaño genómico obtenido tras la secuenciación es de tan sólo 422 kb, frente a más de 600 kb de las otras tres cepas previamente secuenciadas, distribuidas entre un cromosoma de 416 kb y un plásmido de 6 kb que contiene los genes leucina (leuA, leuB, leuC y leuD). En total hemos identificado 401 genes y dos pesudogenes. Estos y otros rasgos han hecho posible establecer una comparación con otros endosimbiontes bacterianos, revelando aspectos de gran interés para entender la evolución desde un modo de vida libre hasta una simbiosis íntima y obligada en estadios más avanzados como lo es el representado por B. aphidicola de C. cedri. Aspectos tales como la reducción genómica extrema, la pérdida de genes o el incremento en el contenido de A+T (79,8 %), con la consiguiente pérdida de capacidades celulares (metabólicas, reguladoras o de reparación de daños celulares) han alcanzado en esta cepa un grado tan drástico, que nos lleva a plantear la hipótesis de que ha entrado en una dinámica conducente a su extinción y su reemplazamiento por otras bacterias simbióticas de más reciente establecimiento.