La diferencia dramática en el tamaño de las gónadas entre las reinas de las abejas melíferas y sus trabajadoras en respuesta a sus distintas dietas requiere la activación de un programa genético específico, según un nuevo estudio publicado el 21 de marzo en la revista de acceso abierto PLOS Biología por Annika Roth y Martin Beye de la Universidad Heinrich-Heine en Dusseldorf y sus colegas. Es probable que el hallazgo permita un análisis más detallado de la interacción de genes y nutrición que impulsan el dimorfismo de castas en las abejas melíferas.
Las abejas reina difieren físicamente de sus hermanas trabajadoras estériles, con un cuerpo más grande y ovarios agrandados que producirán todas las crías en la colmena. Las futuras reinas son alimentadas con "jalea real" rica en azúcar como larvas, mientras que los futuros trabajadores reciben relativamente azúcar-pobre "gelatina de trabajo". Pero el grado en que la dieta sola determina la diferencia en el tamaño gonadal entre la reina y el trabajador no ha sido claro.
Para explorar las influencias genéticas en el tamaño de las gónadas, los autores primero mostraron que la reducción de azúcar no tenía ningún efecto sobre el tamaño de las gónadas masculinas, lo que indica que la dieta no es la única influencia. Luego, utilizaron la herramienta de edición de genes CRISPR / Cas9 para cerrar selectivamentefuera de un gen para el desarrollo general de la mujer, el llamado gen feminizador, en las larvas de los primeros trabajadores.A diferencia de las pantallas genéticas tradicionales, este método permitió el descubrimiento rápido de los efectos de la mutación, sin la necesidad de crianza y cruce multigeneracionales.es el primer estudio en el que la herramienta de edición de genes se ha utilizado para mostrar el efecto de las mutaciones en las abejas melíferas.
Con el gen feminizador desactivado, una dieta baja en azúcar no tuvo efecto sobre el tamaño de las gónadas, y las gónadas fueron similares a las que se encuentran típicamente en los drones masculinos. Los autores concluyen que el gen feminizador debe activarse no solo para producir ovariospero también para permitir que el nivel de nutrientes afecte el tamaño de las gónadas. Se necesitará más trabajo para determinar si el mismo gen es suficiente para permitir el desarrollo de ovarios grandes en futuras reinas, trabajo que requerirá técnicas para criar exclusivamente reinas.
"Debido a la capacidad de detectar rápidamente las mutaciones en las abejas melíferas permitidas por la edición de genes, es probable que este estudio establezca el escenario para investigaciones mucho más extensas sobre el papel de los genes individuales y las vías genéticas en la defensa inmune y el control conductual y del desarrollo"dijo Beye
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Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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