Científicos desentrañan el misterio del color de las alas de las mariposas

« Sorprendentemente, un solo gen , y uno que es usado en repetidas veces a lo largo del desarrollo, puede tener efectos enormes », ha dicho en un comunicado Owen McMillan, coautor del estudio e investigador en el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI), Panamá. El hecho de que en cada animal tenga efectos distinto es una confirmación de uno de los principios más importantes de la evolución: que cuando un mismo gen adquiere nuevas funciones, los animales se diversifican.

Además, su estudio les ha permitido comprender mejor la genética de los lepidópteros , uno de los grupos de organismos de la Tierra con más especies, y descubrir nuevas y sorprendentes formas en que el gen WntA influye en la coloración. Ahora podrán examinar los árboles familiares de estos animales y tratar de averiguar cuándo cambió su coloración en el pasado. Y, solo analizando la secuencia del gen WntA, podrán predecir cuántos genes controla en cada especie.

En un comienzo, los autores, entre los que hay investigadores de la Universidad de Cornell, la de Chicago, la de Cambridge, la de California-Berkeley y la de Oxford Brookes, quisieron investigar precisamente cómo surgía la diversidad del color de las mariposas en el nivel de los genes. Para ello, recurrieron a las modernas técnicas de edición del ADN, CRISPR/Cas . Esto les permitió inactivar al gen WntA y después inferir cuál es su función en cada grupo de mariposa. En total, hicieron este trabajo con siete especies diferentes.

Gracias a esto, observaron que el gen WntA funciona de un modo distinto en cada especie y a veces incluso de forma diferente dentro de cada una. En ocasiones este gen es «leído» por células de las venas de las alas, pero en otros casos son las células de la base de estos órganos las que lo leen.

¿Qué quiere decir que una célula «lee» un gen? Esto ocurre cuando el material genético se expresa , lo que implica que la maquinaria celular produce proteínas que desempeñan una función , en este caso, generar los patrones de la coloración, a partir de lo que ha encontrado en el ADN. Si el ADN fuera una receta de cocina, la proteína sería el pastel y la función, la fiesta de cumpleaños.

En el caso de WntA, la proteína que se produce en las células se libera al exterior, donde actúa como un mensajero. Este le dice a las otras células especializadas dónde deben colocarse en un tejido, lo que influye en la aparición del color.

«Imagina uno de esos dibujos para colorear donde los números indican qué color hay que usar», ha dicho McMillan. « Las instrucciones para colorear las alas están en el código genético . Por eso, si borramos algunas instrucciones podemos inferir qué parte dice que de qué color es cada número. Por supuesto, es mucho más complicado que esto porque en realidad lo que cambian son redes de genes que tienen un efecto cascada en los patrones y en el color».

De hecho, el contexto que rodea al gen WntA influye en la aparición de distintos pigmentos y colocaciones de las células, lo que cambia el modo como la luz se refleja en el ala. «En mariposas, el color depende de los pigmentos y de las propiedades estructurales de las células de las escamas que cubren el ala», ha recordado McMillan.

Tal como ha recordado este investigador, los patrones de color de las mariposas no solo son increíbles, sino que tienen una gran importancia para estos animales, puesto que su supervivencia y su éxito reproductivo dependen de ellos.

Por eso, la regulación del funcionamiento del gen WntA es clave para la supervivencia de las mariposas. En consecuencia, este gen se mantiene bastante inalterado a lo largo del tiempo , y por eso resulta interesante estudiar su historia dentro del árbol familiar de estas criaturas. Por último, parece ser que tener un solo gen para una función tan importante tiene la gran ventaja de que la mariposa no necesita producir diferentes proteínas para cada trabajo, sino que le basta con una sola.