From: Indiana University Bloomington
Published May 19, 2016 06:59 AM

Usted es lo que come

Los biólogos de la Universidad de Indiana tienen conocimiento significativamente avanzado de los mecanismos genéticos que controlan el aspecto de los diferentes rasgos físicos de la misma especie, dependiendo de las condiciones nutricionales experimentadas durante el desarrollo.

En muchos animales, la nutrición (diferencias no genéticas) controla la apariencia de ciertos rasgos físicos. Las hormigas y las abejas, por ejemplo, se convierten en trabajadores o reinas basadas en los alimentos consumidos en forma de larvas.

Sin embargo, los mecanismos genéticos exactos que conectan el destino del desarrollo de un individuo con las condiciones nutricionales han sido mal entendidos. Ahora, en experimentos usando escarabajos de cuernos en el género Onthophagus, los biólogos de la Universidad de Indiana Armin Moczek y su ex investigador asociado postdoctoral Teiya Kijimoto, han identificado los mecanismos genéticos que controlan estas decisiones.

El trabajo se publicó en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias y Kijimoto es el autor principal del artículo.

"Por primera vez, hemos encontrado un conjunto de mecanismos que inhiben o promueven activamente la producción de los rasgos específicos de la misma especie durante el desarrollo, basándose en las condiciones nutricionales precisas", dijo Moczek, profesor en el Colegio de Artes y Ciencias, Departamento de Biología, de la Universidad de Indiana en Bloomington.

Los genes reportados en el estudio son parte de la vía de señalización “erizo”, un sistema de comunicación celular más conocido por los biólogos por jugar un papel en la especificación de anverso y reverso de las estructuras en desarrollo, tales como la pierna o el ala de un insecto. En escarabajos de cuernos, Kijimoto y Moczek identificaron esta vía como la inhibición del crecimiento de ciertas estructuras cuando el animal experimentó una baja nutrición durante el desarrollo temprano.

Anteriormente, Moczek condujo una investigación que encontró una vía de señalización separada, la "vía de determinación del sexo," poseía una función complementaria, la promoción del crecimiento, pero sólo bajo altas condiciones nutricionales.

"Si pones estas dos vías juntas", dijo Moczek ", el resultado es la primera explicación genética del desarrollo integral de un umbral de desarrollo que depende de la nutrición, un fenómeno que los biólogos han estado tratando de explicar durante mucho tiempo."

Los genes específicos en la vía de señalización investigado como parte de este estudio, se llaman "erizo", "parcheada" y "suavizada". En conjunto, estos genes forman parte de un "sistema de retransmisión" que transmite información acerca de las circunstancias externas, como la nutrición, al núcleo celular, donde se toman las decisiones sobre la expresión de los genes.

Los biólogos están interesados ​​en los umbrales de desarrollo, en parte porque permiten que los mismos organismos produzcan muy diferentes rasgos en respuesta a las condiciones ambientales. En el caso de los escarabajos, esto incluye el desarrollo de cuernos, machos agresivos bajo alta nutrición que deben luchar por el acceso a compañeras y machos sin cuernos "deportivos" en condiciones de baja nutrición, que se aparean con sigilo. Las especies de escarabajos específicas en el estudio fue tauro Onthophagus, un tipo de escarabajo de efecto túnel cuyos machos se convierten en combatientes cornudos sólo cuando la nutrición de sus larvas les permite llegar a más de 5 milímetros de tamaño cuando son adultos.

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Crédito de la imagen  Alex Wild

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