Cuando se trata de exhibiciones espectaculares de color, las aves se destacan en el mundo natural. Muchas aves de colores brillantes obtienen sus pigmentos de los alimentos que comen, pero eso no es cierto para los loros. Ahora, los investigadores informan un estudio de mascotas familiareslos periquitos de la tienda, también conocidos como periquitos, tienen nueva evidencia para explicar cómo las aves producen sus plumas amarillas, azules y verdes características.
Los hallazgos reportados en la revista Celda el 5 de octubre prometen agregar una dimensión importante a los estudios evolutivos de los loros, dicen los investigadores.
"Los periquitos son un gran sistema para estudiar los colores de los loros porque la selección artificial en los últimos 150 años ha resultado en una gran cantidad de rasgos genéticos mendelianos simples que afectan el color", dice el primer autor Thomas Cooke, un estudiante graduado en la Universidad de Stanford ".Identificamos un gen no caracterizado en periquitos que se expresa altamente en las plumas en crecimiento y es capaz de sintetizar los pigmentos amarillos del periquito ".
Los científicos han estudiado los colores en periquitos durante más de un siglo. Sabían que los loros producen psitacofulvinas, un tipo de pigmento rojo a amarillo que no se encuentra en ningún otro tipo de vertebrado. También sabían que la incapacidad para producir pigmentos amarillos en algunoslos periquitos convierten a las aves de amarillo y verde a azul. Pero no estaba claro qué genes y vías bioquímicas estaban involucradas.
Para descubrir en el nuevo estudio, el equipo dirigido por Carlos Bustamante de Stanford utilizó por primera vez el mapeo de asociación de todo el genoma para identificar una región que contiene la mutación de color azul. Esa región contenía varios genes, por lo que aún no estaba claro cuál de ellosera responsable.
Para reducirlo aún más, los investigadores secuenciaron el ADN de 234 periquitos, 105 de los cuales eran azules. También secuenciaron 15 especímenes de museos de Australia. Esos estudios apuntaron a un solo gen mutado MuPKS que codifica una poliquétido sintasa poco conocidaenzima en los pájaros azules.
En otro experimento clave, los investigadores compararon la expresión génica de plumas de periquitos verdes y amarillos versus azules. Esos estudios mostraron que MuPKS se expresó altamente en aves de ambas variedades de color, pero que hubo una única sustitución de aminoácidos en un residuo conservadoen los periquitos azules
Los investigadores luego clonaron el gen MuPKS y lo insertaron en la levadura para averiguar si la levadura comenzaría a producir pigmentos amarillos. Y lo hicieron.
Los investigadores dicen que fue una sorpresa encontrar que una mutación en MuPKS causa un cambio de color tan notable. Eso se debe a que se encuentran genes similares en casi todas las aves. La diferencia es que las aves fuera de la familia de los loros, como los pollos y los cuervos, no ''no expresan la enzima en sus plumas. Como resultado, no son amarillas. Este descubrimiento sugiere que el cambio evolutivo clave que condujo a los brillantes colores del loro fue el patrón de expresión génica.
"Presumiblemente el gen tiene alguna función en los no loros además de la pigmentación, pero no sabemos qué podría ser", dijo Cooke.
Otra sorpresa para los investigadores fue que la enzima se expresó más altamente en una porción de la pluma que muere una vez que la pluma está completamente formada. Sugiere que esas células deben producir el color y depositarlo en las células vecinas antes de morir.
El color juega un papel importante en la forma en que las aves interactúan entre sí, incluida la forma en que eligen parejas. Los investigadores dicen que a medida que aprenden más sobre cómo se controlan estas enzimas, los hallazgos podrían aplicarse a muchos loros de todo el mundo, desde Australiarosellas carmesí a los loros barranqueros de Argentina.
"Sería interesante ver qué tipo de cambios a nivel de ADN subyacen a las diferencias de coloración dentro y entre las diferentes especies de loros", dijo Cooke.
Los investigadores fueron apoyados por los Institutos Nacionales de Salud.
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