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Lunes, 14 agosto 2017
Entomología

Emplean la técnica de edición genética CRISPR para alterar la conducta social en hormigas

La tecnología de edición de genes CRISPR ha revolucionado la forma en la que se estudia la función de los genes. Hasta ahora, CRISPR ha sido utilizada ampliamente para modificar de forma precisa organismos unicelulares y, aún más importante, tipos específicos de células dentro de organismos más complejos. Ahora, dos equipos independientes de investigadores han conseguido utilizar la CRISPR para manipular huevos de hormiga, de tal modo que ello conduce a cambios en la conducta social de los animales adultos, cambios que acaban afectando a toda la colonia de hormigas.

 

Los resultados de estos experimentos demuestran que mediante la genética se puede profundizar con eficacia en la conducta social de hormigas, tal como subraya Daniel Kronauer, de la Universidad Rockefeller en Estados Unidos y coautor de una de las dos investigaciones. Para estudiar los comportamientos sociales y su base genética, las hormigas son un buen sistema. Ahora es posible desactivar cualquier gen del que se sospeche que influirá en el comportamiento social y averiguar sus efectos.

 

Dado que una colonia de hormigas puede actuar como un solo y gran organismo, las hormigas son también un modelo valioso para estudiar sistemas biológicos complejos. Pero las colonias de hormigas han sido difíciles de gestionar y estudiar en el laboratorio debido a la complejidad de sus ciclos de vida.

 

Los dos equipos hallaron una forma de superar esto, escogiendo dos diferentes especies de hormigas y empleando la técnica CRISPR. El equipo de la Universidad Rockefeller recurrió a la especie Ooceraea biroi, que carece de reinas en sus colonias. En vez de crearse una colonia basada en la actividad reproductiva de las reinas, los individuos de esa especie se desarrollan como clones a partir de huevos no fertilizados, naciendo grandes cantidades de hormigas que son genéticamente idénticas, a través de partenogénesis. Esto significa que, usando CRISPR para modificar huevos individuales, los científicos pueden hacer crecer rápidamente colonias que contienen la mutación genética que se desee estudiar.

 

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Hormigas obreras de la especie Ooceraea biroi etiquetadas con puntos de color para facilitar el seguimiento del comportamiento de cada una. (Foto: Daniel Kronauer / The Rockefeller University)

 

El otro equipo, integrado por investigadores de la Universidad de Nueva York, la Estatal de Arizona, la de Pensilvania y la Vanderbilt, todas en Estados Unidos, usó hormigas de la especie Harpegnathos saltator. El equipo de Claude Desplan eligió esta especie porque sus hormigas poseen un rasgo peculiar que las hace fáciles de transformar de obreras a reinas. Si la reina muere, las hormigas obreras jóvenes empezarán a luchar entre sí en busca de la supremacía. Al final, una de ellas se convierte en una "pseudorreina" y se le permite que ponga huevos.

 

En el laboratorio, el equipo de Desplan puede intervenir en cualquier embrión de obrera para cambiar esta configuración genética. Convierten así a la obrera en una pseudorreina, que puede poner huevos, propagar los nuevos genes, y generar una nueva colonia.

 

El gen que ambos equipos de investigación desactivaron con la técnica CRISPR se llama orco. Una vez que el gen fue desactivado, las hormigas quedaron de forma efectiva ciegas ante las señales de las feromonas que normalmente usan para comunicarse. Sin estas pistas químicas, se convierten en asociales, errando fuera del nido.

 

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