Muchos organismos, incluidos los insectos, los anfibios y las levaduras, usan feromonas sexuales para atraer individuos del sexo opuesto, pero ¿qué sucede con las feromonas sexuales cuando emergen nuevas especies? Nueva investigación publicada el 22 de enero en la revista de acceso abierto PLOS Biología de Taisuke Seike y Hironori Niki en el Instituto Nacional de Genética, Japón y Chikashi Shimoda en la Universidad de la Ciudad de Osaka, Japón, estudia feromonas sexuales en la pombe Schizosaccharomyces pombe de levadura de fisión, revelando un sistema de reconocimiento de feromonas "asimétrico" en el que una feromona opera extremadamente estrictamentemientras que la otra feromona es libre de experimentar un cierto grado de diversificación, lo que quizás conduzca a un primer paso hacia la especiación.
Pueden surgir nuevas especies cuando dos poblaciones ya no pueden cruzarse, y este llamado aislamiento reproductivo, que restringe el flujo de genes entre poblaciones, es uno de los mecanismos clave de especiación. Las alteraciones mutacionales del sistema de feromonas pueden afectar la capacidad de los machosy las mujeres se reconocen entre sí, lo que resulta en aislamiento reproductivo; más generalmente, sin embargo, la pérdida de actividad de feromonas puede provocar la extinción del linaje de un organismo. Los mecanismos subyacentes que impulsan la diversificación de feromonas dentro de las poblaciones no se conocen bien.
Los dos sexos "Plus" y "Minus" de S. pombe secretan cada uno una feromona "P-pheromone" y "M-pheromone", que se une al receptor correspondiente en las células del sexo opuesto.Al explorar las similitudes y diferencias entre los genes que codifican las dos feromonas y sus receptores en 150 cepas salvajes de S. pombe de diferentes orígenes geográficos, los investigadores descubrieron que la feromona M y su receptor son completamente invariables, mientras que la feromona P y su receptor son muydiversa en las cepas investigadas. Curiosamente, tal diversificación asimétrica de las dos feromonas también se observa en las especies de levadura de fisión estrechamente relacionadas S. octosporus.
Los autores especulan que el sistema "asimétrico" en la levadura de fisión podría permitir una adaptación flexible a los cambios mutacionales de las feromonas mientras se mantiene un reconocimiento estricto de las parejas de apareamiento. De hecho, el estudio previo de los autores en la levadura de fisión S. pombe demostró experimentalmente que varias mutacionesen una feromona y su receptor correspondiente puede conducir al aislamiento reproductivo, lo que a su vez puede dar lugar a una nueva especie.
"Nuestros hallazgos aportan nuevas ideas sobre los mecanismos evolutivos subyacentes a la diversificación de las feromonas. Los organismos podrían tener tales sistemas para crear nuevas versiones de feromonas, lo que les permite persistir lo suficiente en una población para desarrollar adaptaciones de los receptores", dijo el Dr. SeikeAntes de que un mutante se pierda por completo, puede ocurrir una segunda mutación supresora para recuperar el primer defecto. Por lo tanto, la coevolución de feromonas / receptores puede proceder paso a paso.
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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