ARN de interferencia (ARNi): una herramienta eficaz en agrobiotecnología / RNA interference (RNAi): an effective tool in agrobiotechnology

RESUMEN El ARN de interferencia (ARNi) es un mecanismo evolutivamente conservado en la mayoría de las células eucariotas que permite silenciar genes mediante la degradación de ARN mensajero (ARNm) y la supresión de la síntesis de proteínas. En plantas, las moléculas de ARNi están involucradas en mecanismos de defensa contra patógenos y transposones, en la respuesta adaptativa al estrés, y en la expresión de genes relacionados con su crecimiento. El ARNi se considera una herramienta biotecnológica eficaz para silenciar la expresión de genes de microorganismos fitopatógenos, esto permite el diseño de bioplaguicidas ambientalmente seguros con una afinidad y selectividad, en muchos casos superior a la de los plaguicidas químicos. En esta revisión se señalan los últimos avances en la aplicación del ARNi en el contexto agrícola y su efectividad en el control biológico de fitopatógenos e insectos plaga. Asimismo, se presentan diversos ensayos experimentales cuyos resultados pueden ser la base para futuros bioproductos, además de algunos ejemplos disponibles en el mercado. Por último, se abordan aspectos de bioseguridad y consideraciones regulatorias necesarias para la aceptación y uso de esta tecnología a nivel global.

ABSTRACT RNA interference (RNAi) is an evolutionarily conserved mechanism in most eukaryotic cells that allows genes to be silenced by degradation of messenger RNA (mRNA) and suppression of protein synthesis. In plants, RNAi molecules are involved in defense mechanisms against pathogens and transposons, in the adaptive response to stress, and in the expression of genes related to their growth. RNAi is an effective biotechnological tool to silence the expression of specific genes which are essential for the survival of phytopathogenic microorganisms, thus allowing the design of environmentally safe biopesticides with affinity and selectivity, in many cases greater than chemical pesticides. This review describes the latest advances in the application of RNAi in the agricultural context and its effectiveness in the biological control of phytopathogens and pest insects. Likewise, various experimental trials are presented, the results of which may be the basis for future bioproducts, as well as some examples available on the market. Finally, biosafety aspects and regulatory considerations necessary for the acceptance and use of this technology at a global level are presented.

PCR en tiempo real: una metodología útil para la detección y cuantificación de granulovirus / Real Time PCR: a useful methodology for detection and quantitation of granulovirus

El uso de baculovirus como agentes de control biológico de insectos plaga, se ha convertido en una estrategia efectiva que se ha implementado gradualmente en diferentes sistemas productivos a nivel mundial. Para el desarrollo de un bioplaguicida a base de baculovirus, es necesario contar con una metodología para determinar el título viral en el producto en proceso y terminado. Para tal fin, en este trabajo se diseñó y optimizó una técnica de cuantificación viral (Betabaculovirus) mediante PCR cuantitativo (q-PCR). Se utilizó una sonda TaqMan diseñada sobre el gen de granulina, altamente conservado. Para la técnica de q-PCR se determinó la especificidad, sensibilidad y reproducibilidad, encontrando que puede detectar y cuantificar aislamientos del género Betabaculovirus provenientes de cinco especies diferentes de insectos (granulovirus de Tecia solanivora, Phthorimaea operculella,Erinnyis ello, Tuta absoluta y Spodoptera frugiperda) incluso de diferente origen geográfico, pero no detecta aislamientos del género Alphabaculovirus (nucleopoliedrovirus de Spodoptera ornithogalli, Diatraea saccharalis o S. frugiperda). El límite mínimo de detección de la técnica fue de 6,4 x 10-4 ng de ADN, lo que equivale a 1,25 x 10(5) copias del gen. Así mismo, la variación intra e inter ensayos fue mínima, demostrando la reproducibilidad de la misma. La aplicabilidad de la técnica fue evaluada para la detección de granulovirus en muestras de larva, suelo, y para determinar la concentración viral en un bioplaguicida formulado como concentrado emulsionable. En conclusión, la técnica de q-PCR desarrollada fue reproducible, sensible y específica, con aplicabilidad en estudios de persistencia viral en campo, control de infecciones en crías de insectos y control de calidad de bioplaguicidas a base de betabaculovirus.

The use of baculovirus as a biocontrol agent is an effective strategy, which has been gradually implemented in different production systems worldwide. For the development of a biopesticide based on baculovirus, it is necessary to have a methodology to determine the viral concentration in the process and in the finished product. In this study, a technique for viral quantification by quantitative PCR (q-PCR) was designed and optimized; therefore we used a TaqMan probe designed on granulin gene which is highly conserved. The specificity, sensitivity and reproducibility of the technique were determined. The q-PCR was able to detect and quantify isolates from the genus Betabaculovirus from five different insects species (granulovirus from Tecia solanivora, Phthorimaea operculella, Erinnys ello, Tuta absoluta and Spodoptera frugiperda) even from different geographic origins, while other isolates of baculovirus as from the genus Alphabaculovirus (nucleopolyhedrovirus from Spodoptera ornithogalli, Diatraea saccharallis or S. frugiperda) were not detected. The minimum detection limit of the technique was 6.4 x 10-4 ng /µl of DNA, equivalent to 1.25 x 10³ gene copies. Additionally, intra- and inter-assays variation was minimal, demonstrating the reproducibility of technique. The applicability of the technique was evaluated for detecting granulovirus from samples of larva and soil, and to determine the virus concentration in the biopesticide formulated as emulsifiable concentrate. In conclusion, quantitative PCR was a technique reproducible, sensitive and specific to allow viral persistence studies in field, viral infection control in rearing and quality control of a biopesticide based on betabaculovirus.

Caracterización morfológica, biológica y genética de un aislamiento Colombiano de granulovirus de Erinnyis ello (L.) (Lepidoptera: Sphingidae) / Characterization of a Colombian isolate of Erinnyis ello granulovirus (L.) (Lepidoptera: Sphingidae)

El gusano cachón Erinnyis ello (L.) es una plaga polífaga que puede causar graves pérdidas en cultivos de caucho. El uso de granulovirus representa una alternativa interesante para el control biológico de este insecto. Tres aislamientos colombianos del granulovirus de E. ello (EeGV) recuperados en larvas de campo, fueron caracterizados morfológica y molecularmente. Los cuerpos de inclusión de los tres aislamientos presentaron forma ovoide con una única nucleocápside, con tamaño promedio de 302,9 ± 22 x 181,5 ± 16 nm. El análisis de los perfiles de restricción con diferentes endonucleasas no mostró diferencias entre los tres aislamientos, lo cual sugiere que son muestras de la misma cepa viral, denominada VG010, cuyo tamaño del genoma se estimó en 88,7 Kb. El análisis de las relaciones filogenéticas basado en las secuencias de lef-8, lef-9 y gran mostró con alta consistencia la estrecha relación entre VG010 y un aislamiento de EeGV (M34-4) previamente descrito, lo cual sugiere que son variantes genotípicas de la misma especie viral. La eficacia del aislamiento VG010 en condiciones de laboratorio sobre larvas de segundo y cuarto estadio fue de 100 % y 64 % respectivamente, mientras que la concentración letal media (CL50) fue 4,3 x 103 CI/mL. La productividad viral, osciló entre 2,1 x 109 y 3,8 x 109 CI/gramo de larva. Estos resultados representan la base para el desarrollo de un nuevo bioinsecticida para el control de la plaga en campo.

Erinnyis ello (L.) is a polyphagous lepidopteran pest that may cause serious annual losses in the rubber industry. The use of granulovirus represents an interesting alternative as a biological control agent for this insect. Three Colombian isolates of granulovirus for E. ello (EeGV) were obtained from field larvae and characterized at morphological, biological and molecular level. Occlusion bodies (OB) of the three isolates showed an oval morphology with a unique nucleocapsid, with a size of 302.9 ± 22 x 181.5 ± 16 nm. Analysis of DNA endonuclease restriction profiles did not showed differences among the three viral isolates, which means that they correspond to samples of the same viral strain, denominated VG010. The VG010 viral genome size was estimated to be approximately 88.7 kb. The analysis of the phylogenetic relationships based on selected gene sequences lef-8, lef-9 and gran showed a close relationship between VG010 and the previously described isolate EeGV (M34-4). These sequence similarities suggest that the three isolates are genotypic variants of the same viral species. The in vitro efficacy of the VG010 isolate against second and fourth instar larvae was 100 and 64%, respectively, while the mean lethal concentration (LC50) was 4,3 x 103 OB/mL. The viral productivity ranged between 2.1 x 109 and 3.8 x 109 OB/g of larvae. These results represent the basis to develop a new biopesticide control agent for the pest in the field.

Coagulopatía inducida por aneurisma aórtica abdominal / Induced coagulopaty by abdominal aortic aneurysm

Este es el informe de un caso de coagulopatía inducida por aneurisma aórtico abdominal. Un hombre de 75 años de edad, admitido al hospital por presentar una masa abdominal pulsátil con diagnóstico previo de aneurisma aórtico abdominal infrarrenal, evidenciado por ultrasonido abdominal. Se realizaron estudios de laboratorio preoperatorios donde se corroboró anemia y trombocitopenia. El diagnóstico de CID se confirmó con base en resultados de estudios de coagulación. El paciente fue intervenido quirúrgicamente y la evolución postoperatoria fue exitosa con normalización de los niveles de hemoglobina, plaquetas y fibrinógeno. Se llevó seguimiento postoperatorio a un año, el cual mostró cambios secuenciales en los niveles de coagulación y fibrinógeno con resultados interesantes.