C贸mo las mariposas dise帽an las superficies de las alas superiores e inferiores de manera diferente

C贸mo las mariposas dise帽an las superficies de las alas superiores e inferiores de manera diferente

22 de febrero de 2018 <img src="https://antimoscas.es/wp-content/uploads/butterfly-dorsal-and-ventral-wing-patterns.jpg" "patrones de las alas dorsales y ventrales de las mariposas"

Las mariposas a menudo muestran patrones de color sorprendentemente diferentes en los lados dorsales (arriba) y ventrales (abajo) de sus alas, como en los ejemplos Morpho menelaus y Panacea regina (fila superior) y en Bicyclus anynana (abajo) que se muestran arriba. Los investigadores de la Universidad Nacional de Singapur han identificado los factores de transcripci贸n de genes en las mariposas que est谩n involucrados en el desarrollo de estos diferentes patrones. (En todos los pares mostrados, los patrones dorsales se muestran a la derecha y los ventrales a la izquierda). (Imagen originalmente publicada en Prakash y Monteiro 2018, Proceedings of the Royal Society B, CC BY 4.0)

Por Vanesa Campos

Un ala de mariposa se describe a menudo como un lienzo, pero en realidad son dos: Los patrones en las superficies dorsal y ventral son t铆picamente diferentes porque han desarrollado diferentes funciones. El lado ventral (lado inferior, visto cuando las alas est谩n cerradas) se utiliza a menudo para el camuflaje y la evitaci贸n de depredadores, mientras que el lado dorsal (lado superior, visto cuando las alas est谩n abiertas) se utiliza para la se帽alizaci贸n sexual.

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Vanesa Campos

Un gen llamado capitular A parece esencial para la diferenciaci贸n entre las superficies dorsales y ventrales del ala, seg煤n un nuevo estudio en Procedimientos de la Sociedad Real B. El gen, que tambi茅n est谩 presente en escarabajos y moscas, desarroll贸 esta novedosa funci贸n de patr贸n en las mariposas.

El factor de transcripci贸n capitular se expresa s贸lo en la superficie dorsal del ala en las moscas y es necesario para el desarrollo normal del ala: Si se elimina el gen, la mosca no desarrolla alas. Las mariposas tienen copias duplicadas del gen, capitular A y capitular B.

"Esta doble dosis de diversidad [...] significa que las alas de la mariposa, al desarrollarse, deben ser capaces de decir qu茅 lado es cu谩l en las primeras etapas de desarrollo, para iniciar procesos de patrones distintos y, en 煤ltima instancia, mecanismos de coloraci贸n", dice Arnaud Martin, bi贸logo de mariposas de la Universidad George Washington, que no particip贸 en el trabajo. </Para investigar el papel de cada copia, Anupama Prakash, una estudiante graduada en el laboratorio de Ant贸nia Monteiro, Ph.D., en la Universidad Nacional de Singapur, us贸 el m茅todo de edici贸n gen茅tica CRISPR/Cas9 para eliminarlos. Prakash encontr贸 que noquear a cualquiera de las copias de capitulativas en algunos individuos evit贸 el desarrollo de las alas por completo, pero, curiosamente, noquear a las aptas A en otros individuos, presumiblemente en clones m谩s peque帽os que a煤n permit铆an que las alas crecieran hasta un tama帽o normal, caus贸 que el patr贸n de las alas ventrales en las Bicyclus anynana -mariposas apareciera en la superficie del ala dorsal. "As铆 que, mientras que ambas capitulares copias tienen una funci贸n conservada en el desarrollo de las alas, capitulares A evolucionaron una nueva funci贸n en la especificaci贸n del patr贸n," explica Prakash.

Los investigadores tambi茅n observaron d贸nde se estaban expresando las capitulares A y B. Como en las moscas y los escarabajos, cap铆tulo A y cap铆tulo B se expresaban s贸lo en la superficie dorsal del ala. Curiosamente, la expresi贸n capitular estaba ausente en el 谩rea del ala que se convertir铆a en un centro de la mancha ocular en la superficie dorsal del ala. Las manchas oculares evolucionaron hace aproximadamente 90 millones de a帽os en las superficies ventrales del ala; las manchas oculares en las superficies dorsales del ala, donde se expresa capitular , evolucionaron mucho m谩s tarde, hace s贸lo 50 millones de a帽os. Por lo tanto, parece que capitular A estaba reprimiendo el desarrollo de las manchas oculares, y hace unos 50 millones de a帽os las mariposas encontraron una forma de eliminar capitular en los lugares espec铆ficos donde eventualmente evolucionaron las manchas oculares. </Lo que es muy interesante es que en los mutantes con manchas extra en la superficie dorsal, estos mutantes tienen manchas extra de represi贸n de cap铆tulo A, lo que sugiere que eliminar cap铆tulo A es un paso necesario en la evoluci贸n del n煤mero de manchas en la superficie dorsal", dice Monteiro.

Los investigadores est谩n ahora viendo c贸mo cap铆tulo A evolucion贸 su nueva funci贸n y c贸mo adquiri贸 nuevos objetivos aguas abajo. "Estoy deseando ver c贸mo apto A, en particular, est谩 conectado a las instrucciones de desarrollo que hacen que los dos lados de las alas sean tan diferentes", dice Martin. "Es un trabajo elegante en un sistema de modelo estupendo. "

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