Un nuevo estudio arroja luz sobre cómo las moscas de la fruta adquieren su agudo sentido del olfato.
El biólogo de la Universidad de Duke, Pelin Volkan, y sus colegas han identificado un conjunto de interruptores de control genético que interactúan temprano en el desarrollo de una mosca para generar docenas de tipos de neuronas olfativas, células nerviosas especializadas para el olfato.
La misma red de genes también juega un papel en la programación de las neuronas de la mosca responsables del sabor, informan los investigadores en la revista PLOS Genética .
Los hallazgos hacen más que simplemente explicar cómo una plaga doméstica distingue las verduras podridas de las frutas en maduración, dicen los autores. La investigación podría ser clave para comprender cómo los sistemas nerviosos de otros animales, incluidos los humanos, cuyos cerebros tienen miles de millones de neuronas- Produce una variedad tan deslumbrante de tipos de células a partir de una cantidad modesta de genes.
Las moscas de la fruta confían en su agudo sentido del olfato para distinguir entre la buena comida y la mala, la seguridad y el peligro, las posibles parejas y aquellos que están fuera de los límites. Los pequeños insectos perciben esta amplia gama de señales químicas a través de un conjunto diverso de sensoriales olfativosneuronas a lo largo de sus antenas. Más de 2000 de esas neuronas están organizadas en 50 tipos, cada uno de los cuales transmite información a una región específica del cerebro del tamaño de una semilla de amapola.
"Cada tipo de neurona detecta un rango muy específico de olores", dijo Volkan. Ciertos olores de la fruta fermentada, por ejemplo, activan una clase de neuronas y el dióxido de carbono activa otra.
Volkan está interesado en cómo se desarrollan los muchos tipos de neuronas olfativas a medida que una mosca de la fruta se desarrolla desde el huevo hasta un adulto.
Las neuronas olfativas comienzan como células precursoras idénticas, células inmaduras que aún no han "decidido" en qué tipo de célula nerviosa se convertirán. Todas las células precursoras tienen el mismo ADN, y se desconoce cómo producen un tipo de neurona versus otra.
Una forma de obtener muchos tipos de células o proteínas del mismo material genético de partida es mezclar y combinar diferentes partes de un gen para producir múltiples lecturas de genes, un fenómeno conocido como empalme alternativo. Sin embargo, los resultados del equipo apuntan a otra estrategia: utilizando los mismos genes en diferentes combinaciones, o "codificación combinatoria"
Al ajustar diferentes genes de moscas y contar cuántos tipos de neuronas se produjeron a medida que las moscas maduraban, el equipo identificó una red de cinco genes que funcionan juntos como interruptores de control coordinado para guiar la transformación de las células precursoras en neuronas maduras. Los genes regulan cada unoactividad de otros, interactuando en combinaciones únicas para establecer cada célula precursora en un camino distinto al encender diferentes receptores olfativos en cada célula.
Los investigadores descubrieron que manipular la red tenía efectos similares en las patas, que las moscas usan no solo para caminar sino también para saborear. "El mismo juego de herramientas básico da lugar a diversos tipos de neuronas en tejidos completamente diferentes", dijo Volkan, quientambién es miembro del Duke Institute for Brain Sciences.
Varios de los genes de red que Volkan y su equipo identificaron tienen contrapartes en humanos y otros vertebrados, lo que sugiere que el mismo mecanismo básico podría estar funcionando en la construcción del sistema nervioso en otros animales también.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Robin A. Smith. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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