En el mundo de las aves, el color rojo tiene un significado especial. Muchas especies usan señales rojas para atraer parejas o disuadir a sus rivales, agregando el color a sus picos, plumas o piel desnuda. En términos generales, en lo que respecta a muchas aves,más rojo es mejor. Ahora, dos equipos de investigadores han identificado independientemente un gen que codifica enzimas que permite que algunas especies de aves conviertan pigmentos amarillos de sus dietas en ese rojo notable. Sus hallazgos se informaron el 19 de mayo en Biología actual .
"Para producir plumas rojas, las aves convierten los pigmentos dietéticos amarillos conocidos como carotenoides en pigmentos rojos y luego los depositan en las plumas", dice Miguel Carneiro de la Universidade do Porto en Portugal. "Las aves también acumulan estos mismos pigmentos rojos en uno de loslos tipos de fotorreceptores de cono en su retina para mejorar la visión del color. Descubrimos un gen que codifica una enzima que permite esta conversión de amarillo a rojo en las aves ".
"Se sabía que algunas aves tienen la capacidad de sintetizar cetocarotenoides rojos a partir de los carotenoides amarillos que obtienen en su dieta, pero el gen o enzima involucrado, y su ubicación anatómica, han sido oscuros", agrega Nick Mundy de la Universidadde Cambridge. "Nuestros hallazgos llenan este vacío y abren muchas vías futuras para la investigación sobre la evolución y la ecología de la coloración roja en las aves".
El equipo de Carneiro, incluido Joseph Corbo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y Geoffrey Hill de la Universidad de Auburn, hizo su descubrimiento gracias a los fanáticos canarios que cruzaron un canario amarillo con una piel roja hace casi 100 años, produciendo el primer mundocanario rojo: en el nuevo estudio, los investigadores compararon las secuencias del genoma de los canarios amarillo y rojo con las siskinas rojas en busca del gen responsable de las diferencias de color de las aves.
Su búsqueda los condujo a una enzima citocromo P450, denominada CYP2J19. Un análisis más detallado de la expresión del gen mostró que la enzima se expresa a niveles altos en la piel y el hígado de los canarios de factor rojo, lo que lo implica fuertemente como la enzima responsable de la coloración roja..
En el otro informe, Mundy y sus colegas, incluidos Staffan Andersson de la Universidad de Gotemburgo y Jessica Stapley de la Universidad de Sheffield, llegaron al grupo de genes del citocromo P450 mediante comparaciones de pinzones cebra estándar, que tienen un distintivo rojopico y pinzones cebra mutantes con picos amarillos. Los pinzones cebra tienen tres genes relacionados con el citocromo P450, y los investigadores encontraron mutaciones múltiples en esta región genética en las aves de pico amarillo. Además encontraron que la enzima se expresaba en niveles casi indetectables en las aves ".picos amarillos
Los hallazgos genéticos allanan el camino para nuevos tipos de estudios sobre la coloración roja de las aves, según los investigadores. También plantean muchas preguntas nuevas e interesantes. Por ejemplo, el gen ahora identificado pertenece a una familia de genes que se sabe que jueganUn papel importante en la desintoxicación.
"En la selección sexual, se cree que el color rojo indica la calidad individual y una forma de hacerlo es si el tipo o la cantidad de pigmentación está relacionada con otros procesos fisiológicos, como la desintoxicación", dice Andersson. "Nuestros resultados, que enlazanun gen de desintoxicación para el metabolismo de los carotenoides, puede arrojar nueva luz sobre la debatida honestidad de las señales basadas en carotenoides ".
Corbo dice que una cosa que les sorprendió especialmente fue el descubrimiento de que el "gen de enrojecimiento" está presente en los genomas de muchas, si no la mayoría, de las especies de aves, no solo de aquellas con plumas rojas.
"Las aves diurnas parecen usar este gen para producir pigmentos rojos en la retina para mejorar la visión del color", dice Corbo. "Sin embargo, solo las aves con plumas rojas expresan adicionalmente el gen en su piel. Estos hallazgos sugieren que casi todas las aves tienenla capacidad latente de hacer plumas rojas, pero para hacerlo realmente, deben desarrollar los medios para expresar [este gen] en la piel además de la retina ".
Mundy y Andersson ahora regresan a las aves donde una vez comenzó su búsqueda del "fabricante de rojo", las viudas y los obispos africanos, que muestran "diferencias espectaculares entre las diferentes especies". Lo más intrigante, agrega Andersson, "deslumbrantes colores rojos"han evolucionado repetidamente en este grupo, principalmente por el mecanismo descrito aquí, pero hay algunas excepciones muy interesantes ".
Corbo y sus colegas también planean explorar plumas rojas en muchas más especies de aves, para ver si se basan en el mismo mecanismo o en diferentes. Dicen que también continuarán usando al canario como modelo para descubrir la base genética de otros rasgos interesantesen pájaros
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