Una nueva investigación sobre genomas de mariposas ha revelado que los componentes genéticos que producen diferentes manchas de color en las alas se pueden mezclar entre especies para crear nuevos patrones, como una "caja de pintura genética".
La investigación sobre las mariposas Heliconius amazónicas ha demostrado que dos de los patrones de color más comunes, que se encuentran en combinación en las alas de muchas especies de Heliconius: el parche rojo dennis en la base del ala delantera y las rayas rojas que se extienden a lo largoel ala trasera: están controlados por interruptores genéticos separados que surgieron en especies completamente diferentes.
Un equipo de investigadores ha rastreado la fusión de estos dos elementos del patrón de ala hasta el cruce entre especies de mariposas que ocurrió hace casi dos millones de años.
Se sabe desde hace algún tiempo que el intercambio de genes entre especies puede ser importante para la evolución: los humanos han intercambiado genes con nuestros parientes ahora extintos que pueden ayudar a la supervivencia a grandes altitudes, y los pinzones de Darwin han intercambiado un gen que influye en la forma del pico.En las mariposas, el intercambio de elementos del patrón de ala permite que diferentes especies compartan señales de advertencia comunes que alejan a los depredadores, un fenómeno conocido como mimetismo.
Sin embargo, el nuevo estudio, publicado hoy en la revista PLOS Biología , es el primero en mostrar que tal mezcla de material genético puede producir patrones de alas completamente nuevos, al generar nuevas combinaciones de genes.
"Descubrimos que diferentes manchas de color en las alas están controladas por diferentes interruptores genéticos que pueden activarse y desactivarse de forma independiente. A medida que estos interruptores se compartían entre especies, se mezclaron en diferentes combinaciones, creando nuevos patrones de alas", dijo seniorautor Profesor Chris Jiggins, del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge.
Los investigadores secuenciaron los genomas de 142 mariposas individuales en 17 especies de Heliconius y compararon los datos de ADN, enfocándose en las regiones asociadas con los dos patrones de color rojo de dennis y ray en el ala anterior y posterior. "En cada genoma de mariposa, redujimosreducir alrededor de 300 millones de pares de bases de ADN a solo unos pocos miles ", dijo Jiggins.
Descubrieron que los interruptores genéticos para estas manchas de ala distintas operaban independientemente, a pesar de estar ubicados uno al lado del otro en el genoma. La secuencia reveló que el interruptor para cada mancha de color había evolucionado solo una vez, y en especies separadas, pero había sidocompartido repetidamente en todas las especies de Heliconius en puntos ocasionales de cruzamiento que datan de hace casi dos millones de años.
"Al identificar los interruptores genéticos asociados con los pedazos del patrón de ala, cuando evolucionaron y cómo divergieron, en realidad podemos mapear en el árbol de especies cómo estas pequeñas regiones de color han saltado entre especies, y podemos ver que están saltandopor todo el lugar ", dijo Jiggins.
La clave de esta pintura evolutiva de mariposas es la independencia de cada interruptor genético. "El gen que controlan estos interruptores es idéntico en todas estas mariposas, está codificando la misma proteína cada vez. Eso no puede cambiar como el genestá haciendo otras cosas importantes ", dijo el autor principal, el Dr. Richard Wallbank, también del Departamento de Zoología de Cambridge.
"Son los interruptores los que son independientes, lo que es mucho más sutil y poderoso, lo que permite retoques evolutivos con el patrón de las alas sin afectar las partes del software genético que controlan el cerebro o los ojos.
"Esta modularidad significa que la activación de una pequeña parte del ADN del gen produce un patrón u otro en las alas, como una caja de pintura genética", dijo Wallbank.
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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