Los colores de las mariposas son uno de sus rasgos más reconocibles. No obstante, hasta ahora, para los biólogos seguía siendo un misterio cómo se formaban los patrones coloridos que se pueden apreciar en sus alas, las cuales, en ocasiones, pueden cambian de color de acuerdo con las temporadas de año.
Tres estudios que serán publicados en las próximas semanas demuestran que estas dinámicas estarían controladas por un mecanismo regulador que no había sido controlado previamente: ácido ribonucleico (ARN) en pequeños fragmentos.
Previamente, la comunidad científica creía que las dinámicas de los colores estaban atribuidas a una variación en el patrón de un gen codificador de proteínas denominado como ‘cortex’. No obstante, las nuevas investigaciones demostraron que se trata de un gen diferente que solapa, en las secuencias genéticas, con el fragmentos de ARN.
Una de las investigaciones, realizada en la Universidad de Duke (Estados Unidos), inició luego de que un grupo de investigadores se enteró de que en Ebay —una plataforma de comercio electrónico— se estaban vendiendo mariposas Heliconius completamente blancas.
Al secuenciar genéticamente a varios de estos individuos descubrieron una deleción (eliminación) en la región del gen de la ‘corteza’. Al analizar esta zona, se dieron cuenta de que el ADN que faltaba incluía una secuencia que codificaba un ‘lncRNA’ (un regulador genético que no produce proteínas) que no había sido examinado hasta ahora.
Con esta información, realizaron ediciones genéticas con mariposas pintadas (Vanessa cardui) —que tienen alas de colores y son fáciles de criar en el laboratorio— para desactivar únicamente el gen del lncRNA, que influye en la codificación de proteínas en las células. Al eliminar este último, las mariposas nacieron con alas blancas, mientras que aquellas en las que se desactivó el gen cortex, no presentaron ningún cambio.
Posteriormente, en una conferencia en medio de sus estudios, el grupo de investigadores se enteró de que un grupo de la Universidad de Cornell estudiaba los patrones de coloración de las alas de la mariposa ‘buckeye’(Junonia coenia), y también se estaban centrando en este mismo lncRNA. Desde entonces, ambos equipos decidieron coordinar sus esfuerzos de investigación.
Al mismo tiempo, conocieron, por publicaciones en redes sociales, que los biólogos evolutivos Shen Tian y Antónia Monteiro de la Universidad Nacional de Singapur investigaban las dinámicas los microARN, secuencias cortas de ARN conocidas por regular la actividad génica, en las mariposas.
En particular, su estudio se centró en la mariposa marrón de arbusto bizca (Bicyclus anynana), una especie tropical muy estudiada, en la que encontraron que un microARN era el responsable del patrón negro de las alas. Tras conocer los lncARN identificados por los otros dos grupos, Monteiro y Tian llegaron a la conclusión de que el ARN más largo se descompone para producir estos microARN.
De esta manera, los tres estudios concluyeron que estos microARN, derivados de lncRNAs, son los encargados de definir algunos patrones en las mariposas (en particular los colores rojo, amarillo, blanco y negro) y posiblemente en otros animales y plantas.
“En esta pequeña parte del genoma ocurren muchas cosas”, afirmó, a la revista Science, Violaine Llaurens, bióloga evolutiva del Colegio de Francia, quien advierte que es probable que otros elementos reguladores intervengan en el diseño de las alas de las mariposas. En sentido, los investigadores sospechan que estos ARN determinen los patrones de las alas de la mayoría de las 180.000 especies de polillas y mariposas.
De acuerdo con declaraciones al mismo portal de Yaowu Yuan, biólogo evolutivo de la Universidad de Connecticut, “es bastante seguro de que pronto llegarán muchos más estudios similares, el campo del ARN es un que se está expandiendo”.
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