Muchos de los rasgos de un organismo están influenciados por señales del entorno del organismo. Estas características se conocen como rasgos fenotípicamente plásticos y son importantes para permitir que un organismo haga frente a entornos impredecibles.
¿Pero cuáles son los mecanismos genéticos subyacentes a estos rasgos?
Jennifer Brisson, profesora asociada de biología en la Universidad de Rochester, y su ex estudiante posdoctoral Benjamin Parker, ahora profesora asistente de microbiología en la Universidad de Tennessee, estudiaron rasgos plásticos fenotípicamente en pulgones de guisantes y descubrieron, por primera vez, genes que influyen en si los pulgones producen crías sin alas o con alas en respuesta a su entorno. En un nuevo artículo en la revista Biología actual , los investigadores arrojan luz sobre cómo evolucionan los rasgos fenotípicamente plásticos y abordan preguntas críticas sobre la evolución de los rasgos ambientalmente sensibles.
Los pulgones del guisante son insectos que se reproducen rápidamente y típicamente dan a luz crías que no tienen alas. Como muchos jardineros saben, los pulgones pueden abrumar y matar rápidamente a las plantas hospederas en las que viven y se alimentan. Cuando un ambiente se llena demasiado con otrospulgones, las hembras comienzan a producir crías que tienen alas, en lugar de la típica cría sin alas. La cría alada puede volar y colonizar nuevas plantas menos pobladas.
"Los pulgones han estado haciendo este truco durante millones de años", dice Brisson. "Pero algunos pulgones son más sensibles a la aglomeración que otros. Descubrir por qué es clave para entender cómo funciona este ejemplo de libro de plasticidad fenotípica".
Los investigadores utilizaron técnicas de genética evolutiva y biología molecular para identificar genes que determinan el grado en que los pulgones responden al hacinamiento. Sorprendentemente, los genes que descubrieron son de un virus que luego se incorporó al genoma del pulgón. El virus, que esde un grupo de virus de insectos llamados densovirus, su huésped produce descendencia con alas. Los investigadores creen que el virus hace esto para facilitar su propia dispersión. Como descubrieron Brisson y Parker, el gen del virus retuvo la misma función de producir alasdescendencia incluso después de que fue transferido e incorporado al genoma del pulgón.
"Este es un papel novedoso para los genes virales que son cooptados por el genoma para otros fines, como la modulación de fenotipos plásticos", dice Parker. "Los genes microbianos pueden incorporarse en los genomas animales, y este proceso es importante para la evolución"."
La mayoría del ADN transferido lateralmente, ADN que se hereda de otros organismos, como los virus, no es expresado por sus anfitriones porque se inactiva o elimina rápidamente. Sin embargo, hay ejemplos en la mayoría de los organismos, incluso humanos, donde los genomascooptan genes lateralmente; en humanos, por ejemplo, el gen que crea una membrana entre la placenta y el feto se cooptó de un retrovirus.
Brisson y Parker encontraron un caso claro en el que los genes del exterior del organismo fueron cooptados por el genoma del organismo para modificar la fuerza de una respuesta plástica a las señales ambientales. Los genes microbianos como los de los virus pueden, por lo tanto, desempeñar un papel importanteBrisson dice que en la evolución de los insectos y los animales, "incluso en rasgos antiguos como el estudiado aquí, los nuevos genes pueden comenzar a desempeñar un papel en la configuración de los rasgos plásticos y pueden ayudar a los organismos a hacer frente a un mundo impredecible".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rochester . Original escrito por Lindsey Valich. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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