sábado, 23 de septiembre de 2017

Los patrones de color en las alas de las mariposas




 La tecnología CRISPR ha permitido a los científicos una forma totalmente nueva de entender los genes y la evolución del color de las mariposas. William Atkins / GW Today 



Dos estudios complementarios publicados recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, han utilizado la nueva técnica de edición genética CRISPR para explorar cómo los genes específicos afectan la variación del patrón de las alas en las mariposas. Al eliminar selectivamente genes únicos y observar los efectos, los científicos han descubierto una visión clave de cómo la biodiversidad puede evolucionar.




El lado izquierdo de esta mariposa moteada de la madera muestra un ala típica de un espécimen, mientras que el lado derecho muestra los efectos post-CRISPR. William Atkins / GW Today



Los estudios se centraron en dos genes previamente identificados como la clave en el desarrollo del patrón del color en las alas de las mariposas, llamados WntA y optix, descritos como "genes de la pintura". A través de varios experimentos los investigadores observaron lo que sucede en diferentes especies de mariposas cuando cada gen es selectivamente eliminado.




El lado izquierdo de esta mariposa Junonia muestra un ala típica de un espécimen, mientras que el lado derecho muestra los efectos post-CRISPR. William Atkins / GW Today



El equipo de la Universidad George Washington examinó el gen WntA y descubrió que funciona de un modo distinto en cada especie y por eso genera una coloración diferente. El otro estudio, de la Universidad de Cornell, se centró en el gen optix, en el que observaron que los patrones permanecían iguales, pero toda la coloración pigmentada desapareció, dejando las alas de la mariposa negras y grises.




El lado izquierdo de esta mariposa monarca muestra cómo un espécimen típico se vería en la naturaleza, mientras que el lado derecho muestra los efectos de la edición genética CRISPR. William Atkins / GW Today 



Uno de los resultados más extraños observados cuando los investigadores alteraron el gen optix fue la aparición de una iridiscencia azul en algunas especies. Este azul intenso resultó que parecía estar relacionado no con un pigmento real, sino con una coloración estructural más profunda resultante de la inactivación del gen.




El lado izquierdo de esta mariposa painted lady (dama pintada) muestra un ala típica de un espécimen, mientras que el lado derecho muestra los efectos post-CRISPR. William Atkins / GW Today 



Una de las ideas fundamentales es que estos estudios duales revelan cómo las especies estrechamente relacionadas pueden evolucionar en una variedad enormemente diversa de efectos que son controlados por la actividad de genes únicos. "Una vez que identificamos los conjuntos de genes regulados por un gen como WntA, podemos ver la secuencia de diferentes mariposas en el árbol genealógico para ver cuándo y dónde ocurrieron estos cambios durante los 60 millones de años de evolución de la mariposa", comentó Arnaud Martin, unos de los autores.  El descubrimiento tiene implicaciones importantes para entender cómo la genética y la evolución dan forma a la biodiversidad.




El lado izquierdo de esta mariposa (Heliconius sara) representa el aspecto de un ala de mariposa típica, mientras que el lado derecho muestra los efectos de CRISPR. William Atkins / GW Today 



CRISPR revela que las mariposas usan un "gen de la pintura" 
para remodelar los patrones de color de las alas.








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