Evaluando la interacción genotipo-microbiota en rasgos fisiológicos de Drosophila melanogaster

Abstract

El éxito ecológico de los organismos está altamente influenciado por la plasticidad fenotípica que estos pueden exhibir frente a diversos desafíos ambientales. En un contexto de calentamiento global, resulta crucial estudiar los factores que influencian la plasticidad de los organismos de resistir altas temperaturas. Por ejemplo, sabemos que el sexo y la composición de la microbiota intestinal tienen un impacto sobre la tolerancia térmica, pero poco sabemos sobre cómo el genotipo del hospedero interactúa con la microbiota intestinal. Por esta razón, en este trabajo evaluaremos el cómo estos tres factores interactúan entre sí para determinar la tolerancia térmica a altas temperaturas exhibidas por adultos de la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster. Para esto, se realizaron ensayos estáticos térmicos a 38, 39 y 40°C con machos y hembras de cuatro genotipos distintos a las cuales se les modificó su microbiota intestinal creando moscas axénicas, convencionales y gnotobióticas con bacterias de los géneros Lactobacillus y Acetobacter. Como resultados se observaron efectos significativos de la composición de la microbiota con el tiempo de colapso a 38°C y se observaron efectos en la interacción genotipo y sexo a la misma temperatura, mientras que a 39 y 40°C no se observó ningún efecto significativo para ninguno de los factores evaluados. Estos resultados se explican con la capacidad que tienen las moscas del género Drosophila de utilizar sus reservas energéticas contra el estrés térmico a menores temperaturas, como ocurrió en este caso, mientras que la inexistencia de efectos significativos de parte del genotipo podría deberse principalmente a limitaciones en el estudio. A pesar de no encontrar efectos importantes de la interacción genotipo y microbiota, sí se acentúa la importancia de estudiar los efectos de las bacterias en el contexto de cambio climático.

The ecological success of organisms is highly influenced by the phenotypic plasticity that they can show in face of various environmental challenges. In a context of global warming, it is crucial to study the factors that influence the plasticity of organisms to resist high temperatures. For example, we know that sex and the composition of the gut microbiota have an impact over thermal tolerance, but we know few about how the host genotype interacts with the gut microbiota. For this reason, in this work we evaluate how these three factors interact with each other to determine the thermal tolerance to high temperatures exhibited by adults of the fruit fly, Drosophila melanogaster. For this, static thermal tests were carried out at 38, 39 and 40°C with isogenic flies of the species Drosophila melanogaster, whose intestinal microbiota was modified creating axenic, conventional and gnotobiotic flies with bacteria of the gender Lactobacillus and Acetobacter. As results, significant effects of the composition of the microbiota were observed with the collapse time at 38°C and effects were observed in the genotype and sex interaction at the same temperature, while at 39 and 40°C no significant effects were observed for any of the factors evaluated. These results are explained by the ability of Drosophila flies to use their energy reserves against thermal stress at lower temperatures, as occurred in this case, while the lack of significant effects on the part of the genotype could be mainly due to limitations in the study. Despite not finding important effects of the genotype and microbiota interaction, the importance of studying the effects of bacteria in the context of climate change is emphasized.