Identificación de proteínas mitocondriales involucradas en la bioenergética de Rhyzopertha dominica bajo el efecto de las atmósferas modificadas

Abstract

El barrenador menor de los granos Rhyzopertha dominica es un insecto cosmopolita que se alimenta de una gran variedad de cereales y granos almacenados, ocasionando cuantiosas pérdidas económicas. Actualmente, los estudios relacionados con su bioenergética son necesarios para planear estrategias que sustituyan la utilización de insecticidas y plaguicidas. Tal alternativa consiste en la utilización de atmósferas modificadas en donde se somete al insecto a una baja concentración de O2 y a una alta concentración de CO2, comprometiendo así la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. Así, el objetivo de esta investigación consistió en identificar las proteínas mitocondriales involucradas en la bioenergética de R. dominica bajo el efecto de las atmósferas modificadas y evaluar la actividad enzimática de las enzimas citocromo c oxidasa (COX) y ATPasa de la enzima ATP sintasa. Para ello, primeramente, insectos adultos de R. dominica se sometieron a un ambiente de hipoxia, utilizando una concentración de 5% O2 y 10% CO2 durante 24 h. Posteriormente, las mitocondrias fueron aisladas por centrifugaciones diferenciales y el paquete mitocondrial fue utilizado para la separación e identificación de las proteínas por electroforesis bidimensional y espectrometría de masas, respectivamente. Las actividades enzimáticas COX y ATPasa fueron evaluadas. Los resultados de la electroforesis bidimensional arrojaron bandas correspondientes a proteínas sobreexpresadas y su identificación por espectrometría de masas reveló una proteína de choque térmico (HSP60), una actina y a las subunidades catalíticas α y β de la enzima ATP sintasa. Por otro lado, la actividad COX fue mayor en insectos bajo el efecto de la hipoxia que en normoxia, lo cual sugiere que R. dominica intenta compensar la falta de O2 eficientando la actividad enzimática. Finalmente, la actividad ATPasa decreció en insectos sometidos a hipoxia, posiblemente inhibiéndose la actividad de la ATP sintasa mediante la proteína IF1, evitando la continua hidrólisis de ATP.