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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.
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| 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.