Las proteínas tiran los dados para determinar el sexo de las abejas
"Hemos podido resolver un misterio genético que existe desde hace más de 100 años"
Hasta ahora no estaba claro cómo se determina exactamente el sexo de una abeja. Un equipo de investigadores de la Universidad Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU), formado por biólogos y químicos, ha identificado ahora un gen clave y el mecanismo molecular relacionado con él. En el número actual de la revista científica Science Advances, describen cómo este proceso es similar a un juego en el que intervienen dos dados.
El sexo de un ser vivo tiene importantes consecuencias para su forma, función y comportamiento. El sexo biológico de un organismo suele determinarse al principio de su vida. En los seres humanos, por ejemplo, la presencia del "cromosoma Y", que determina el sexo, decide si nacerá un hombre.
El sacerdote silesiano Johann Dzierzon ya examinó en 1845 los mecanismos de determinación del sexo de las abejas melíferas (Apis mellifera). Entre otras cosas, descubrió la reproducción asexual de las abejas macho, los "zánganos".
A diferencia de los humanos, las abejas no tienen un solo cromosoma determinante del sexo. Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Martin Beye, catedrático del Instituto de Genética Evolutiva de la HHU, ha establecido ahora que el sexo lo determina un único gen, denominado "Csd" (Complementary sex determiner) a través de un mecanismo especial.
Este gen puede tener más de 100 variaciones, los llamados alelos. En otros casos, por ejemplo en las flores, los distintos alelos de un gen pueden determinar el color de los pétalos.
En el caso de la fecundación sexual, los conjuntos cromosómicos simples del óvulo y del espermatozoide se unen para crear un conjunto cromosómico doble - diploide. Por consiguiente, ahora hay dos variantes del gen Csd en cada abeja fecundada sexualmente.
El siguiente hallazgo de los investigadores apícolas de Düsseldorf: Cuando los dos alelos del gen Csd son diferentes, se desarrolla una abeja hembra. Por el contrario, si los alelos del gen son iguales en ambos cromosomas, se desarrolla una abeja macho. Sin embargo, como las abejas quieren evitar esto para evitar la endogamia, las abejas obreras no crían estos huevos.
Quedaba por saber cómo se produce esta determinación del sexo a nivel molecular. La autora principal, la Dra. Marianne Otte: "Es necesario saber aquí que cada alelo diferente del gen Csd produce una variante diferente de la proteína Csd asociada, todas ellas ligeramente diferentes. Hemos podido demostrar que sólo proteínas Csd diferentes pueden unirse entre sí y activar así un interruptor molecular que determina la 'abeja hembra'. Por el contrario, si las proteínas son iguales, se unen de forma diferente y el interruptor no se activa. En este caso, se desarrollaría una abeja macho, pero no se cría".
El profesor Beye, último autor del estudio en Science Advances: "Es similar a un juego molecular con dos dados: Sin embargo, en este caso, el lanzamiento que produce un doble no es el ganador. En cambio, el lanzamiento debe producir dos números diferentes para permitir que se críe una nueva abeja, una hembra".
En cambio, los zánganos se desarrollan a partir de huevos no fecundados. En consecuencia, estas abejas macho sólo tienen un conjunto cromosómico simple con proteínas Csd idénticas. La abeja reina decide no añadir esperma al huevo durante el proceso de puesta.
Dr. Otte: "Hemos podido resolver un misterio genético que ha existido durante más de 100 años remontándonos a la función de interruptor de la proteína Csd". El profesor Beye comenta otras cuestiones de investigación: Todavía se desconoce el mecanismo que utilizan las abejas obreras para identificar si el óvulo fecundado contiene dos proteínas Csd diferentes y si, por tanto, ha cambiado a "hembra". Como dentro de la colmena está oscuro, debe haber una pista olfativa".
Los resultados se utilizarán para avanzar en las medidas de cría de abejas.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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