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domingo, 10 de septiembre de 2017

Las plantas organizan las colmenas

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Las moléculas del ARN de las plantas en las que liban las abejas son las responsables de las castas que conforman las colmenas.
Se sabe desde hace mucho tiempo que la alimentación de las larvas de abejas influye en su desarrollo y, por lo tanto, en su posición dentro de las castas que constituyen la colmena. Las larvas alimentadas con una mezcla de polen y miel, el llamado "pan de abeja", se convierten en obreras estériles, mientras que las larvas alimentadas con secreciones especiales llamadas "jalea real" se convertirán en reinas. A pesar de ese conocimiento empírico, los mecanismos que sustentan unas diferencias de desarrollo tan drásticas han sido un misterio hasta el último día del pasado mes de agosto.
Ese día, un artículo en la revista PLOS publicó los resultados de la investigación de un equipo de la Universidad de Nanjing, China, que han desvelado el secreto de los sistemas de castas de abejas melíferas: el secreto está en las plantas, en concreto en unas pequeñas moléculas del Ácido Ribonucleico, las microRNA (miRNAs), todo un trending topic de la Biología Molecular. Son unas pequeñas moléculas de RNA sintetizadas en la propia célula, con una longitud entre 19 y 22 nucleótidos, de cadena sencilla y no codificantes de proteínas, que actúan como reguladores inhibiendo fundamentalmente la expresión génica.
El genoma de cada ser vivo es el que determina a qué especie pertenece, su sexo, su morfología o incluso su predisposición a padecer determinadas enfermedades. Básicamente, la información genética que pasa de una generación a la siguiente se encuentra escrita en el ácido desoxirribonucleico (DNA). Para que el mensaje escrito con cuatro “letras” en la molécula de DNA se materialice en forma de síntesis de proteínas, debe existir un flujo de información en el cual se copia la secuencia en formato de moléculas de ácido ribonucleico (RNA). Estas moléculas, de composición química similar, pero más inestables, se encargan de llevar el mensaje desde el núcleo, que es donde están los cromosomas compuestos mayoritariamente por DNA, hasta el citoplasma de la célula, en el cual tiene lugar la traducción del RNA mensajero que tiene como resultado la síntesis de proteínas, que son quienes realizan las funciones celulares.
Las moléculas de miRNA se sintetizan en el núcleo y realizan su función en el citoplasma. Fuente.  
En los organismos eucariotas, las miRNAs juegan un papel fundamental en la regulación de la expresión génica. En las plantas tienen efectos considerables sobre el tamaño y color de las flores. Al hacerlo, pueden hacer que las flores sean más atractivas para las abejas melíferas. A medida que las abejas recogen el polen y el néctar, recogen grandes cantidades de moléculas miRNAs. De vuelta a la colmena, estos productos no se distribuyen por igual, lo que influye en la cantidad de miRNAs con que se alimenta a las larvas en desarrollo. El equipo descubrió que las miRNAs están mucho más concentradas en el pan de abeja que en la jalea real. Es esta diferencia de concentraciones es donde parece residir raíz del sistema de castas.
Las larvas que fueron alimentadas con pan de abeja llenas de miRNAs desarrollaron cuerpos más pequeños y ovarios estériles reducidos. En otras palabras, maduraron como obreras. Las larvas alimentadas con jalea real, que tiene concentraciones mucho más bajas de miRNAs, desarrollaron ovarios funcionales y un tamaño corporal más completo: se convirtieron en reinas.
Esto sugiere una profunda relación de coevolución entre plantas y abejas. El hecho de que las moléculas de microRNA no sólo hacen que las plantas sean más atractivas para los polinizadores, sino que también influyan en el sistema de castas de los insectos es un hallazgo más que notable. Si la transferencia horizontal de moléculas reguladoras entre dos reinos diferentes puede manifestarse en relaciones ecológicas tan importantes y pueden contribuir a la regulación del fenotipo, la investigación abre de par en par nuevas puertas a la comprensión de la dinámica coevolutiva y abre una nueva vía para estudiar más a fondo los mecanismos moleculares subyacentes a la coevolución.©Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.