Les abelles i altres insectes socials s’utilitzen sovint per il·lustrar un concepte molt important sobre la relació que existeix entre un genotip determinat i els seus possibles fenotips resultants, és el concepte de plasticitat fenotípica. Aquest concepte es refereix a la capacitat d’un organisme de canviar el seu fenotip segons el context ambiental en el que es troba. Aquesta capacitat és molt important en l'evolució, perquè si bé els canvis fenotípics són lamarkians, per entendre’ns, la capacitat plàstica del fenotip és un caràcter per ell mateix sota control genètic i per tant, sensible a la selecció natural. És un tema que mereix ser desenvolupat en un o més posts futurs.
Les abelles de la mel en són un clar exemple, perquè recordem que de dues larves genèticament
idèntiques en poden sortir dues formes adultes tan completament diferents com una abella obrera, o una abella reina. Les diferències són enormes i inclouen diversos aspectes morfològics, el més evident el tamany, fisiològics, de llongevitat, comportamentals i de capacitat reproductiva (la divisió del treball pel que fa a la feina reproductiva defineix el grup d’insectes eusocials, entre els que també trobem les formigues i les termites).
Una cosa que es coneix molt bé de les abelles és que les cuidadores alimenten de manera diferent les larves destinades a convertir-se en reines i les futures obreres. Per les princesetes, les cuidadores produeixen de les seves glàndules faríngees frontals un compost anomenat gelea reial que les futures reines consumiran tota la vida. Aquesta substància té una composició no del tot coneguda, i té alguns efectes positius també en persones, sobretot les sensibles a l’astènia primaveral o amb anorèxia. En canvi les larves destinades al proleteriat mengen plats molt menys elaborats. Com és possible que prendre o no prendre gelea reial determini l’estatus futur de la larva?
La setmana passada, Science va publicar un estudi on un grup de recerca australià ens mostra com aquesta dieta diferencial podria tenir un efecte directe
sobre el futur de la larva mitjançant un mecanisme de tipus epigenètic que involucra un procés anomenat metil·lació de l’ADN. Els procesos epigenètics determinen en una cèl·lula quins gens del genoma s’expressen i quins no. De fet, ens trobem davant d’un importantíssim mecanisme biològic de plasticitat fenotípica. La part més ben estudiada d’aquest procés bàsicament funciona de dues maneres: regulant la metil·lació de l’ADN i la regulació de l’acetil·lació d’histones. En resum: quan l’ADN d’un gen es troba metil·lat (grups metils units a la cadena de nucleòtids) el gen no es pot expressar i viceversa; i quan les histones (proteïnes que empaqueten l’ADN) estan acetil·lades (grups acetil enganxats a les histones) l’ADN es desempaqueta prou com per permetre l’expressió dels gens, mentre que si estan desacetil·lades es manté condensat i no es poden expressar. Els investigadors d’aquest treball bloquegen l’expressió d’una proteïna que metil·la l’ADN a les larves pre-diferenciades i el resultat és que les larves es converteixen en reines com si haguessin estat alimentades amb gelea reial.
La comunitat suma un exemple més per il·lustrar el poder dels processos epigenètics per traduir la informació de l’ambient, en aquest cas la dieta, en notables canvis fenotípics.
Les abelles de la mel en són un clar exemple, perquè recordem que de dues larves genèticament
idèntiques en poden sortir dues formes adultes tan completament diferents com una abella obrera, o una abella reina. Les diferències són enormes i inclouen diversos aspectes morfològics, el més evident el tamany, fisiològics, de llongevitat, comportamentals i de capacitat reproductiva (la divisió del treball pel que fa a la feina reproductiva defineix el grup d’insectes eusocials, entre els que també trobem les formigues i les termites).Una cosa que es coneix molt bé de les abelles és que les cuidadores alimenten de manera diferent les larves destinades a convertir-se en reines i les futures obreres. Per les princesetes, les cuidadores produeixen de les seves glàndules faríngees frontals un compost anomenat gelea reial que les futures reines consumiran tota la vida. Aquesta substància té una composició no del tot coneguda, i té alguns efectes positius també en persones, sobretot les sensibles a l’astènia primaveral o amb anorèxia. En canvi les larves destinades al proleteriat mengen plats molt menys elaborats. Com és possible que prendre o no prendre gelea reial determini l’estatus futur de la larva?
La setmana passada, Science va publicar un estudi on un grup de recerca australià ens mostra com aquesta dieta diferencial podria tenir un efecte directe
sobre el futur de la larva mitjançant un mecanisme de tipus epigenètic que involucra un procés anomenat metil·lació de l’ADN. Els procesos epigenètics determinen en una cèl·lula quins gens del genoma s’expressen i quins no. De fet, ens trobem davant d’un importantíssim mecanisme biològic de plasticitat fenotípica. La part més ben estudiada d’aquest procés bàsicament funciona de dues maneres: regulant la metil·lació de l’ADN i la regulació de l’acetil·lació d’histones. En resum: quan l’ADN d’un gen es troba metil·lat (grups metils units a la cadena de nucleòtids) el gen no es pot expressar i viceversa; i quan les histones (proteïnes que empaqueten l’ADN) estan acetil·lades (grups acetil enganxats a les histones) l’ADN es desempaqueta prou com per permetre l’expressió dels gens, mentre que si estan desacetil·lades es manté condensat i no es poden expressar. Els investigadors d’aquest treball bloquegen l’expressió d’una proteïna que metil·la l’ADN a les larves pre-diferenciades i el resultat és que les larves es converteixen en reines com si haguessin estat alimentades amb gelea reial.La comunitat suma un exemple més per il·lustrar el poder dels processos epigenètics per traduir la informació de l’ambient, en aquest cas la dieta, en notables canvis fenotípics.
Referència:
- Kucharski R, Maleszka J, Foret S, Maleszka R. Nutritional control of reproductive status in honeybees via DNA methylation. Science. 2008 Mar 28;319(5871):1827-30. Epub 2008 Mar 13.
Dodger
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada