Meccanismo citologico alla base dell’incompatibilità citoplasmatica indotta da Cardinium in Encarsia pergandiella (Hymenoptera: Aphelinidae)

L’incompatibilità citoplasmatica (CI) è un fenomeno frequente negli artropodi infetti dai batteri endosimbionti Wolbachia e Cardinium, i quali, trasmessi alla progenie per via citoplasmatica materna, causano sterilità in incroci tra maschi infetti e femmine non infette o infette da un ceppo diverso dello stesso simbionte. Batteri che inducono CI instaurano rapporti simbiotici con un elevato numero di artropodi e possono notevolmente influenzare l’ecologia e l’evoluzione dei loro ospiti, ad esempio aumentando le capacità invasive di genotipi alieni, alterando l’efficacia di agenti di controllo biologico o favorendo processi di speciazione. Analisi citologiche di incroci affetti da CI indotta da Wolbachia in Drosophila e Nasonia hanno consentito di comprendere il meccanismo alla base della CI, mostrando come embrioni frutto di incroci incompatibili muoiano nella prima divisione mitotica dello zigote, a causa di un rimodellamento della cromatina paterna e dell’asincronia con cui pronuclei maschili e femminili entrano nella prima mitosi. Tale ritardo provoca una divisione anormale o l’esclusione dei cromatidi di origine paterna. Ad oggi nulla è conosciuto in merito agli eventi dell’embriogenesi di incroci incompatibili per CI indotta da Cardinium. È stata pertanto condotta un’analisi citologica dell’incompatibilità riproduttiva causata da Cardinium in Encarsia pergandiella, effettuando incroci incompatibili e compatibili, dissezionando uova di Encarsia dagli aleirodidi loro ospiti, e fissando e colorando le uova con DAPI nelle prime fasi dell’embriogenesi. Le uova colorate col DAPI sono state poi fotografate al microscopio confocale. Abbiamo anche utilizzato una tecnica di colorazione vitale degli acidi nucleici con Syto11 per osservare l’embriogenesi in tempo reale con l’ausilio di un microscopio a deconvoluzione. È stata così osservata la formazione di ponti di cromatina alla prima divisione mitotica, che è una caratteristica comune alla CI indotta da Wolbachia, ma anche altre anomalie (differenti gradi di condensazione della cromatina, anomala segregazione dei cromosomi) durante le divisioni di segmentazione nelle prime 8 ore dell’embriogenesi. Il confronto tra i meccanismi citologici associati a Wolbachia e Cardinium consentirà di far luce sui meccanismi fondamentali alla base dell’incompatibilità citoplasmatica.