Nuevos conocimientos sobre cómo evoluciona la inmunidad podrían ayudar a los científicos a proteger toda la flora y fauna del mundo de las enfermedades.
Vilde Leipart es investigadora de la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida en Ås. Ella comparte su historia con AlphaFold.
Creo firmemente en la necesidad de proteger a las abejas.
Las abejas son muy importantes para nuestra cultura y nuestra economía, pero lo más importante es para nuestros ecosistemas. La supervivencia de muchas especies depende de ellos como polinizadores. Pero en todo el mundo, las poblaciones de abejas están disminuyendo rápidamente debido a factores ambientales y a la interferencia humana.
Para aumentar sus posibilidades de supervivencia, necesitamos estudiar los fundamentos del sistema inmunológico de las abejas. Mi área de interés es la vitelogenina, una proteína que puedes encontrar en prácticamente cualquier animal que pone huevos. Apoya la reproducción, pero también parece desempeñar otras funciones, incluida la inmunidad y la regulación del comportamiento alimentario.
La vitelogenina puede unirse a proteínas patógenas como un anticuerpo y contribuye a la inmunidad que se transmite en las especies que ponen huevos. Los fragmentos de bacterias, hongos y virus ingeridos por la madre (o la reina) se transfieren a los óvulos en desarrollo, donde desencadenan la inmunidad en el embrión en desarrollo. Esta ‘preparación inmune transgeneracional’ es clave para aumentar la capacidad de supervivencia de las abejas (y muchas otras especies) en un mundo lleno de enfermedades infecciosas.
La vitelogenina de lamprea se modeló a finales de la década de 1990 mediante cristalografía de rayos X. Sin embargo, hasta ahora se sabía poco sobre la estructura de la versión de la abeja, que es una proteína difícil de mapear, principalmente porque es muy grande. Así que nos propusimos utilizar AlphaFold para entenderlo.
Debido a que la vitelogenina parece desempeñar muchas funciones, queríamos visualizar sus dominios de funciones específicas, ver cómo interactúan y luego hacer predicciones sobre sus diferentes funciones basadas en la estructura revelada por AlphaFold. Aprendí mucho de la estructura que creó AlphaFold; pasé muchas horas mirándola. ¡Todavía estoy aprendiendo! Pudimos ver cómo se ensambla y conecta toda la longitud de la proteína y cómo interactúan las subunidades de la proteína. La clave es la rapidez con la que pude hacerlo. Me tomó dos días hacer algo que podría haberme llevado años.
Este trabajo también tiene implicaciones más amplias. Las especies que ponen huevos incluyen ranas arborícolas, gallinas, cocodrilos, tiburones fantasma y tortugas. Todos producen vitelogenina y son vulnerables a una variedad de enfermedades infecciosas. Comprender sus funciones básicas en las abejas puede revelar lo que hace en otros animales y, a través de ello, ayudar a proteger a las especies silvestres vulnerables y a los animales domésticos de granja de enfermedades infecciosas y pesticidas.
Me encanta estudiar las abejas y espero que esta investigación pueda conducir a nuevas formas de proteger esta especie y otras. Vivo y trabajo en Noruega. Aquí, el pescado y la pesca son realmente importantes para nuestra cultura y nuestra economía. Los peces, especialmente los de piscifactoría comercial, son vulnerables a los brotes de enfermedades y quiero ampliar mi investigación para trabajar con la vitelogenina del salmón y, espero, marcar la diferencia.
Este trabajo, posible gracias a AlphaFold, tiene implicaciones para una gama tan amplia de especies y escenarios que es realmente emocionante.