La reacción en cadena de la mutación puede propagarse a través de las poblaciones de insectos

24 de marzo de 2015

Foto de Alexander Wild. www.alexanderwild.com

Por David O'Brochta

Un informe recientemente publicado en Science describe un sistema por el cual uno puede introducir mutaciones en los genomas de los insectos y hacer que esas mutaciones se extiendan rápidamente a toda la progenie del mutante, y a toda la progenie de su progenie, y así sucesivamente.

David O'Brochta

El nuevo sistema no sigue las reglas estándar de transmisión de cromosomas y genes. Un insecto portador de una copia de una mutación normalmente se espera que transmita esa mutación a sólo la mitad de su progenie. Pero ese no es el caso de las mutaciones creadas por Valentino Gantz y Ethan Bier, los autores del informe. Un insecto portador de una de sus mutaciones transmitirá la mutación a TODA su progenie.

Gantz y Bier insertaron dos genes en el "gen amarillo" de una mosca de la fruta (Drosophila), creando mutantes con una cutícula amarilla. Uno de los genes que Gantz y Bier insertaron codifica una proteína que puede cortar el ADN (una endonucleasa), y el segundo gen le dice a la endonucleasa específicamente dónde cortar. En este caso le dijeron a la endonucleasa que cortara la copia normal del gen amarillo.

Las moscas de la fruta son diploides, lo que significa que tienen dos cromosomas. Gantz y Bier esencialmente insertaron el gen amarillo causante de la mutación en un cromosoma, y simplemente cortaron el otro cromosoma en el mismo lugar exacto. Normalmente, cuando un cromosoma se corta de esta manera, la célula intentará reparar el cromosoma roto copiando la sección correspondiente del cromosoma no roto. Sin embargo, en este caso el cromosoma "intacto" es el que contiene el gen amarillo recién insertado. Se engaña a la célula para que "repare" su cromosoma cortado copiando el cromosoma alterado genéticamente. Ahora tiene dos cromosomas idénticos para el nuevo gen amarillo, y el rasgo de la cutícula amarilla se ha vuelto homocigótico en lugar de heterocigótico.

Siempre que una copia normal del gen amarillo se encuentre en presencia de la forma mutada del gen, se transformará de manera similar. Los autores llaman a esto una "reacción mutacional en cadena". También se conoce formalmente como endonucleasa domiciliaria, y se sabe que existen en la naturaleza.

Las endonucleasas domiciliarias pueden propagarse rápidamente a través de las poblaciones bajo ciertas condiciones, lo que podría tener increíbles implicaciones para el control o incluso la erradicación de las plagas de insectos. Si se apunta al gen apropiado, se podría poner en marcha una "reacción en cadena de mutación" que podría resultar en la desaparición de la población. Uno podría causar que una población se autodestruya.

Esta tecnología podría aplicarse a cualquier especie de insecto que sea susceptible de ser modificada genéticamente, y eso incluye un número cada vez mayor de especies. Las tecnologías de propagación de mutaciones como ésta seguramente plantearán algunas preocupaciones, y las conversaciones sobre esas preocupaciones están en curso.