en un artículo publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , investigadores de la Universidad de Bergen Noruega, el Instituto IRTA de Ciencias del Mar CSIC y el Instituto de Biología Evolutiva UPF-CSIC presentaron el descubrimiento y el origen evolutivo de una nueva subfamilia de canales moleculares que sugieren que pueden haber permitidoinsectos para convertirse en la especie dominante en la tierra.
Excluyendo las bacterias, los insectos representan más de la mitad de la biodiversidad del mundo y, por lo tanto, se los considera el grupo de organismos terrestres con más éxito evolutivo en la historia de la vida. La notable explosión de los diferentes estilos de vida de los insectos se debe a su capacidad de colonizarnichos muy diversos, desde aquellos con condiciones excepcionalmente cálidas y áridas hasta otros con temperaturas muy por debajo de cero. Dado que los insectos no pueden regular la temperatura de su cuerpo, el éxito de estos organismos se ha asociado con la aparición de una serie de adaptaciones para la supervivencia en elfrente a la desecación y la congelación, incluida la acumulación de altos niveles de alcoholes como el glicerol o el sorbitol en órganos específicos.
Hasta ahora, sin embargo, no estaba claro cómo los insectos transportan el glicerol a través de las membranas celulares. Esto se debe a que estudios anteriores habían sugerido que los principales grupos de insectos habían perdido los canales de membrana conocidos como aquaglyceroporins que normalmente transportan glicerol. Dichos canales surgieron en bacterias y células multicelulares.organismos y son distintos de los canales de agua separados conocidos como aquaporins, que se ha encontrado que coexisten con aquaglyceroporins en casi todos los organismos estudiados hasta la fecha. En este estudio, los científicos encuentran que los insectos holometabolan, que representan los grupos de insectos más avanzados evolutivamente conla mayor biodiversidad, tienen genes específicos denominados entomogluceroporinas Eglps que representan canales de agua mutados con una capacidad mejorada para el transporte de glicerol.
Al comparar las relaciones filogenéticas entre los genes, los científicos muestran que los Eglps están estrechamente relacionados con la aquaporina-4 humana, que es un canal selectivo del agua. Para comprender cómo evolucionaron los genes en los insectos, los científicos generaron mutantes específicos para imitarlosel proceso evolutivo y muestran que una sola mutación en las mismas regiones centrales de los canales humanos e insectos puede convertir un canal selectivo de agua en un transportador de glicerol tipo Eglp y viceversa. Luego reconstruyeron cuidadosamente la historia evolutiva de Eglps y lo ancestralaquaglyceroporins en organismos multicelulares, y demostró que Eglps reemplazó específicamente las aquaglyceroporins en insectos holometabolan. Basándose en su evidencia experimental, los autores sugieren que las aquaglyceroporins fueron suplantadas por los canales Eglp probablemente porque Eglps tienen una capacidad mejorada de transporte de glicerol.un ejemplo de selección darwiniana natural a nivel molecular nivel.
Curiosamente, el origen de Eglps en los hexapodos basales y la posterior sustitución de las aquagluceroporinas ancestrales en los insectos holometabolanos coincidió con episodios de temperaturas fluctuantes que condujeron a períodos de glaciación. Esto sugirió que la aparición del insecto Eglps puede haber favorecido la radiación sin precedentes de los insectos.en todo tipo de ecosistemas. Esto se debe a que una innovación única de los insectos holometabolan es la etapa sedentaria de la pupa del ciclo de vida, en la que las larvas se transforman completamente en el patrón del cuerpo adulto, como una oruga en una mariposa.es particularmente vulnerable a las bajas temperaturas, acumula niveles particularmente altos de glicerol y, por lo tanto, puede no haber surgido sin la aparición de Eglps.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Bergen . Original escrito por Jens Helleland Ådnanes. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :