Un experimento con moscas abre la puerta a cambiar el comportamiento editando los genes

El hito se consiguió al activar un único gen en las neuronas productoras de insulina, lo que hizo que una especie de mosca de la fruta (Drosophila melanogaster) llevara a cabo un ritual de entrega de regalos durante su ceremonia de cortejo que su especie nunca antes había hecho. El estudio, recién publicado en 'Science', representa el primer ejemplo de manipulación genética para crear nuevas conexiones neuronales y transferir comportamientos de una especie a otra.

En la naturaleza, la mayoría de las moscas de la fruta macho cortejan a sus parejas haciendo vibrar rápidamente sus alas para crear patrones de sonido o 'canciones de cortejo'. Sin embargo, Drosophila subobscura ha desarrollado una estrategia muy diferente: los machos regurgitan comida y la ofrecen como regalo a las hembras para conquistarlas. Un comportamiento que no existe en otras especies estrechamente relacionadas, como Drosophila melanogaster.

Estas dos especies de moscas de la fruta, en efecto, divergieron hace unos 30-35 millones de años, y desde entonces han permanecido separadas. Ambas, sin embargo, poseen un gen llamado 'infructuoso', o 'fru', que controla el comportamiento de cortejo en los machos, aunque siguiendo diferentes estrategias: una especie canta y la otra ofrece regalos. Durante su investigación, los científicos consiguieron encontrar la razón de esta diferencia: en las moscas que dan regalos (Drosophila subobscura) las neuronas productoras de insulina están conectadas al centro de control de cortejo en el cerebro, mientras que en las moscas 'cantarinas' (Drosophila melanogaster) estas células permanecen desconectadas.

«Cuando activamos el gen fru en las neuronas productoras de insulina de las moscas cantarinas para producir proteínas FruM -explica Ryoya Tanaka, de la Universidad de Nagoya y coautor principal del artículo- las células desarrollaron largas proyecciones neuronales y se conectaron al centro de cortejo en el cerebro, creando nuevos circuitos cerebrales que produjeron, por primera vez, un comportamiento de entrega de regalos en Drosophila melanogaster».

Durante su trabajo, Tanaka y su equipo insertaron ADN en embriones de Drosophila subobscura para crear moscas con proteínas activadas por calor en células cerebrales específicas. De hecho, usaron calor para activar grupos de estas células y compararon los cerebros de moscas que regurgitaban alimentos con otras que no lo hacían. De esta forma, identificaron de 16 a 18 neuronas productoras de insulina capaces de producir la proteína específica masculina FruM, que se concentra en una parte del cerebro llamada 'pars intercerebralis'.

Lo explica Yusuke Hara, del Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) y coautor principal del estudio: «Nuestros hallazgos indican que la evolución de comportamientos novedosos no requiere necesariamente la aparición de nuevas neuronas; en vez de eso, el 'recableado' genético a pequeña escala en unas pocas neuronas preexistentes puede conducir a la diversificación del comportamiento y, en última instancia, contribuir a la diferenciación de especies».

«Hemos demostrado -afirma por su parte Daisuke Yamamoto, también del NICT y autor senior del artículo- que es posible rastrear comportamientos complejos como la entrega de regalos nupciales hasta sus raíces genéticas para comprender cómo la evolución crea estrategias completamente nuevas que ayudan a las especies a sobrevivir y reproducirse».