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“Mariposa” en el ala de una mariposa

En el Departamento de Ecología y Evolución Molecular de la Universidad de Yale están interesados en el estudio de la evolución de las alas de las mariposas. Para ello, combinan herramientas de  etología, genética de poblaciones, filogenética y biología del desarrollo, para intentar comprender los mecanismos por los que se producen patrones de forma y de colores particulares en las alas de cada especie.

La fotografía muestra una porción del ala de una mariposa africana, vista al microscopio, un tanto especial. La mariposa ha sido generada y fotografiada por los investigadores de este departamento de la Universidad de Yale.

Podemos observar que en el ala de la mariposa se aprecia un dibujo, en verde, que representa una “mariposa”. No es un truco fotográfico. Tampoco se trata de que alguien haya pintado en verde esa “mariposa” sobre el ala de la mariposa africana. El ala es “biológicamente” así. Con el dibujo incluido.

¿Cómo se ha obtenido esto?

Hay que decir que la mariposa africana que aquí se muestra como fondo de la fotografía es un organismo cuyo genoma ha sido modificado por la adición de un gen ajeno: el gen GFP. El gen GFP, cuando se expresa, produce una proteína fluorescente de color verde. Este gen, que en origen procede de una medusa, se aisló en los años noventa y desde entonces se utiliza rutinariamente en eucariotas como un reportero estándar que permite probar la expresión de genes, o de construcciones genéticas que se ensayan.

Volviendo a nuestra fotografía, vemos que en este ala el gen GFP se expresa ya que aparece esa figura en verde fluorescente, indicando la presencia de la proteína GFP. Pero, ¿por qué sólo se expresa en ese contorno que parece el dibujo de una “mariposa”?. El caso es que el gen GFP ha sido colocado bajo el control de una secuencia que regula la expresión (una secuencia promotora), procedente del genoma de la mosca Drosophila, que responde a cambios de temperatura: cuando una célula sufre un cambio de temperatura, esta secuencia promotora hace que el gen que está bajo su control, se exprese. En el caso que nos ocupa, cuando las células sufren un cambio de temperatura, se expresara el gen GFP, lo que permite que aparezca la proteína verde en esas células.

Vale. Pero, ¿cómo se hace para subir la temperatura en unas células concretas y para hacer ese dibujo en forma de mariposa? Fácil: con un láser. Lo que se ha hecho es, una vez generada la mariposa que porta la construcción genética (que incluye el promotor que responde a cambios de temperatura y el gen GFP, bajo el control de ese promotor), se “dibuja” con un láser la mariposa sobre el ala y se espera a que se produzca la expresión del gen GFP y, luego, la producción de la proteína verde en las células en las que el láser ha incidido.

El experimento no aporta información sobre la pregunta original pero es un modelo de control de la expresión génica tremendamente potente, muy fácil de controlar y cuyo resultado es directo y sin ambiguedades, que es de esperar sirva para estudiar los factores moleculares implicados en la morfología de las alas de mariposa.

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