Washington, DC
March 24, 2008By
Sharon
Durham, USDA/ARS
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Molecular
biologist Marce Lorenzen (left) and entomologist
Richard Beeman review the recently developed
genomic map of the red flour beetle. Photo by
Peggy Greb. |
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Scientists have completed
sequencing the entire genetic blueprint of a key agricultural
pest: the red flour beetle. This accomplishment is a "first" for
any beetle. Tribolium castaneum thus joins the ranks of
other fully sequenced “model organisms” such as the fruit fly.
The work is reported in the March 27 issue of the journal
Nature.
Accomplishment of this feat was
largely due to the efforts of Agricultural Research Service (ARS)
entomologist
Richard W. Beeman, Kansas
State University collaborators Susan Brown and Rob Denell,
and Stephen Richards and Richard Gibbs of the
Baylor College of Medicine
Human Genome Sequencing
Center in Houston, Texas. Beeman is based at the ARS
Grain Marketing and Production Research Center in Manhattan,
Kan. ARS is the U.S. Department
of Agriculture's chief scientific research agency.
The red flour beetle is a
significant pest of stored grain and grain products worldwide,
and the most important insect pest in flour mills. It's a
voracious feeder that, together with its grain-ingesting
cousins, causes millions of dollars of damage annually. The
insect possesses several quirks that the completed sequence data
may help explain.
For instance, unlike other
insects, such as nectar-foraging bees and blood-hungry
mosquitoes, the red flour beetle isn't very discriminating about
what it eats. While feeding mostly on wheat flour, it can
survive on a wide range of foods, including cornmeal, nuts,
crackers, cake mix—even chocolate. T. castaneum can adapt
not only to a variety of diets, but also to a range of
environmental conditions. It has a very specialized kidney-like
organ that allows it to survive extremely dry environments.
More than 100 scientists
representing 14 countries participated in the discovery and
analysis of genes encoded in the completed sequence. The group,
officially called the Tribolium Genome Sequencing
Consortium, began its work after completion and assembly of the
raw sequence data. The project was funded by grants from the
National Human Genome Research
Institute, which is part of the
National Institutes of Health,
and USDA.
The sequenced genome may
provide clues to help in thwarting this important agricultural
pest. And gaining insight into T. castaneum's
ability to establish resistance to many classes of insecticide
could open new doors to insect pest management strategies in
general.
Científicos han terminado la
secuenciación del genoma entero de una plaga clave de
agricultura: el escarabajo rojo de la harina, Tribolium
castaneum. Este logro es la primera secuenciación del genoma
de cualquier escarabajo. Información sobre este intento está
publicada en el número del 27 de marzo de la revista 'Nature'
(Naturaleza).
La realización de esta proeza
es debida en gran parte a las actividades del entomólogo
Richard W. Beeman, quien trabaja con el Servicio de
Investigación Agrícola (ARS),
y sus colaboradores Susan Brown y Rob Denell de la
Universidad Estatal de Kansas
en Manhattan, y Stephen Richards y Richard Gibbs del
Centro de Secuenciación
del Genoma Humano mantenido por el
Colegio Baylor de Medicina en
Houston, Texas. Beeman trabaja en el
Centro de Investigación del Mercadeo y la Producción de Grano
mantenido por ARS en Manhattan, Kansas. ARS es la agencia
principal de investigaciones científicas del Departamento de
Agricultura de EE.UU. (USDA
por sus siglas en inglés).
El escarabajo rojo de la harina
es una plaga importante del grano almacenado y los productos de
grano por todo el mundo, y también el insecto plaga principal en
las fábricas de harina. Este insecto y sus "primos" que también
comen granos causan millones de dólares en daños anualmente.
Pero los datos que resultarán de la secuenciación del genoma
podrían ayudar a explicar algunas peculiaridades sobre esta
plaga.
Por ejemplo, diferente de otros
insectos tales como las abejas que buscan néctar y los mosquitos
que chupan la sangre, el escarabajo rojo de la harina no tiene
un gusto tan refinado sobre lo que come. Aunque este escarabajo
se alimenta principalmente en la harina del trigo, también puede
sobrevivir en una variedad amplia de alimentos, incluyendo la
harina de maíz, los frutos secos, las galletas secas, la mezcla
de bizcocho--aun el chocolate. T. castaneum puede
adaptarse no sólo a una variedad de dietas, sino también a una
gama de condiciones ambientales. Tiene un órgano muy
especializado semejante a un riñón que lo permite a sobrevivir
en medios ambientes extremadamente secos.
Más de 100 científicos
representando 14 países participaron en el descubrimiento y
análisis de los genes codificados en la secuencia terminada. El
grupo, oficialmente conocido como el Consorcio de la
Secuenciación del Genoma de Tribolium, comenzó su trabajo
después de la terminación y el montaje de los datos crudos sobre
las secuencias genéticas. El proyecto fue financiado por
subvenciones del USDA y el
Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano, el
cual es parte de los Institutos
Nacionales de Salud.
El genoma secuenciado podría
proveer pistas para ayudar a frustrar esta plaga agrícola
importante. Y tener una mejor comprensión sobre la habilidad de
T. casteneum de desarrollar resistencia a muchos tipos de
insecticidas podría llevar a nuevas estrategias sobre el manejo
de insectos plagas por lo general. |
