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Modulation of juvenile hormone signaling by receptor phosphorylation

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Da insetti parassiti a impollinatori: una gestione sicura e sostenibile della popolazione usando gli ormoni degli insetti

L’opinione pubblica denuncia la diminuzione della popolazione delle api e, allo stesso tempo, la resistenza delle zanzare agli insetticidi di uso comune causa un crescente panico. Una ricerca dell’UE ha esaminato l’azione degli ormoni degli insetti allo scopo di migliorare la disinfestazione.

Ricerca di base

Gli insetti hanno iniziato a far notizia nelle riviste, e gli entomologi sono preoccupati. Secondo un’ultima analisi effettuata dal periodico Biological Conservation, il poco appariscente mondo degli insetti sta compiendo passi enormi verso l’estinzione, minacciando un «collasso catastrofico degli ecosistemi naturali». Insetticidi JH mirati uccidono solo i cattivi soggetti «L’obiettivo fondamentale della nostra proposta era quello di fare più luce sull’azione dell’ormone giovanile (JH, juvenile hormone), uno dei principali regolatori dello sviluppo e della riproduzione negli insetti e negli artropodi imparentati», spiega la dott.ssa Lenka Bittova, borsista principale del progetto JHSIGNAL, con finanziamento Marie Curie . Le specie che dipendono dalla regolazione da parte dell’ormone JH spaziano dai benefici impollinatori fino agli insetti parassiti agricoli e a quelli vettori di malattie. «Una migliore comprensione della segnalazione del JH è quindi essenziale per migliorare gli insetticidi basati su questo ormone attualmente disponibili, che non riescono a prendere di mira i parassiti senza uccidere anche le specie benefiche», aggiunge la dott.ssa Bittova. Segnalazione del JH a livello molecolare «Certamente non giungiamo a mani vuote dopo 2 anni di attento lavoro sul progetto e abbiamo infatti completato con successo uno studio volto a migliorare la comprensione meccanicistica della segnalazione dell’ormone JH», afferma con orgoglio la dott.ssa Bittova. Un articolo collaborativo con l’Istituto di chimica organica e biochimica di Praga determina con precisione le caratteristiche molecolari chiave di un efficace ligando del recettore del JH. In collaborazione con l’australiana CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), dove il dott. Marek Jindra, il coordinatore del progetto, ha lavorato durante la sua borsa di studio MSCA in uscita completata in precedenza, il lavoro di JHSIGNAL ha confermato l’importanza della fosforilazione del recettore del JH per la sua funzione, sia biochimicamente che in insetti vivi. «Sfruttando la sensibilità dei dati ottenuti dalla spettrometria di massa, abbiamo trovato mutazioni del recettore del JH che causano una carenza nella corretta localizzazione nucleare. Inoltre, mosche con un sito di fosforilazione mutato all’interno del recettore del JH mostrano forti difetti nello sviluppo, quali organi genitali ruotati nei maschi o ridotta fertilità», conclude la dott.ssa Bittova. Piano di studio alternativo per gli insetti che danneggiano gli alimenti Il tribolio delle farine, Tribolium castaneum, è un flagello per tutti coloro che effettuano lo stoccaggio di cereali e prodotti derivati, dai produttori di torte e dolci ai proprietari di silos per cereali. Il piano di ricerca originale di JHSIGNAL era quello di studiare le linee cellulari del tribolio delle farine dove il dott. Jindra era riuscito a identificare un recettore dell’ormone JH. Tuttavia, a causa di difficoltà tecniche, il team ha modificato il bersaglio della ricerca passando al moscerino della frutta, Drosophila melanogaster, l’insetto modello che offre i massimi strumenti genetici e i cui cugini sono dei parassiti dannosi per la frutta. Verso insetticidi selettivi in base alla specie e più sicuri I risultati hanno suggerito ulteriori esperimenti mirati a caratterizzare ulteriormente i promettenti mutanti del recettore del JH. «Speriamo di pubblicare l’intera storia in una delle riviste più prestigiose entro la fine di quest’anno», prevede il dott. Jindra. In collaborazione con una importante istituzione scientifica ceca e un’infrastruttura nazionale finanziata dall’UE CZ-OPENSCREEN a Praga, il team ha appena presentato una proposta per far progredire questa ricerca. Il loro obiettivo è quello di svelare componenti genetici mancanti e nuovi regolatori chimici della segnalazione del JH mediante lo screening ad alto rendimento delle collezioni disponibili di piccole molecole. Tutti assieme, questi promettenti risultati hanno già iniziato a rivelare aspetti nuovi e significativi del meccanismo di segnalazione del recettore del JH. Questi miglioreranno sicuramente la comprensione del ruolo regolatore delle modificazioni post traduzionali nello sviluppo degli insetti.

Parole chiave

JHSIGNAL, insetto, recettore del JH, insetticida, segnalazione, parassita, segnalazione del JH, impollinatori, ormone giovanile

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