Hacer que todos los nacimientos sean masculinos para impedir contagios

Recurrir a la manipulación genética para impedir el nacimiento de individuos del sexo que transmite una enfermedad puede frenar en seco la propagación de esta aunque también provocar un colapso de la población cuando llegue el momento en que los individuos vivos en edad reproductiva sean todos o casi todos del sexo masculino.

Hubo 228 millones de casos de malaria (paludismo) en 2018, y 405.000 muertes. En el mundo hay 40 especies de mosquitos que pueden contagiar la malaria. El equipo de Andrea Crisanti, del Imperial College de Londres en el Reino Unido, ha demostrado la difusión de una modificación genética que distorsiona la proporción de sexos a través de una población de mosquitos Anopheles gambiae enjaulados. Esta especie es el principal vector de la malaria en el África subsahariana.

La modificación introducida por el equipo hace que las hembras de mosquito produzcan más descendencia masculina. A la larga, la situación es que ya no nacen hembras y entonces la población se colapsa por completo. El método creado constituye el primero de su tipo que tiene éxito en la distorsión de la proporción entre sexos. Un método así que sea aplicable contra los mosquitos ha sido una meta largamente perseguida por la comunidad científica, ya que se espera que estas modificaciones en la proporción de sexos dentro de una población sean muy eficaces para lograr que las poblaciones naturales de mosquitos resulten lo más pequeñas posible.

Un mosquito Anopheles gambiae en un ensayo de la nueva técnica. (Foto: Alekos Simoni / Imperial College London)

Si la nueva técnica puede aplicarse con éxito, los primeros mosquitos Anopheles gambiae portadores de la unidad genética de distorsión sexual serán soltados y al aparearse con los normales propagarán el sesgo masculino dentro de las poblaciones locales de mosquitos portadores de malaria, provocando el colapso de dichas poblaciones.

Dado que solo las hembras pican y se alimentan de sangre, solo ellas pueden transmitir el paludismo, por lo que la modificación podría comenzar a tener resultados beneficiosos al sesgar la población hacia menos hembras incluso antes de que la población se colapse.

Los experimentos de laboratorio se realizaron con poblaciones de mosquitos enjaulados, y se necesitan más experimentos antes de que el equipo considere la posibilidad de liberar cualquier mosquito modificado en la naturaleza. (Fuente: NCYT Amazings)

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Nacimientos desde abejas vírgenes

En un estudio publicado en la revista Current Biology, investigadores de la Universidad de Sídney han identificado el único gen que determina cómo se reproducen las abejas de la miel de El Cabo sin tener relaciones sexuales.

Un gen, GB45239 en el cromosoma 11, es responsable de los nacimientos vírgenes. “Es extremadamente emocionante”, dijo el profesor Benjamin Oldroyd de la Escuela de Ciencias de la Vida y del Medio Ambiente. “Los científicos han estado buscando este gen durante los últimos 30 años. Ahora que sabemos que está en el cromosoma 11, hemos resuelto un misterio”.

El profesor Oldroyd, genetista del comportamiento, dijo: “El sexo es una forma extraña de reproducirse y sin embargo es la forma más común de reproducción de animales y plantas en el planeta. Es un gran misterio biológico el por qué hay tanto sexo en la naturaleza, algo que no tiene sentido evolutivo. La asexualidad es una forma mucho más eficiente de reproducirse, y de vez en cuando vemos a una especie volver a ella”.

En la abeja melífera de El Cabo, que se encuentra en Sudáfrica, el gen ha permitido a las abejas obreras poner huevos que solo producen hembras en lugar de los machos normales que hacen las otras abejas de la miel. “Los machos son en su mayoría inútiles”, dijo el profesor Oldroyd. “Pero las obreras de El Cabo pueden reencarnarse genéticamente como reina hembra y esa perspectiva lo cambia todo”.

Pero también causa problemas. “En lugar de ser una sociedad cooperativa, las colonias de abejas de El Cabo están divididas en conflictos porque cualquier obrera puede reencarnarse genéticamente como la próxima reina. Cuando una colonia pierde su reina, las obreras luchan y compiten por ser la madre de la siguiente reina”, dijo el profesor Oldroyd.

Las obreras de las abejas de El Cabo ponen huevos parásitos en una celda reina. (Foto: Profesor Benjamin Oldroyd/University of Sydney)

La capacidad de producir hijas asexualmente, conocida como “partenogénesis telitoquia“, está restringida a una sola subespecie que habita la región de El Cabo de Sudáfrica, la abeja melífera de El Cabo o Apis mellifera capensis.

Varios otros rasgos distinguen a la abeja melífera de El Cabo de otras subespecies de abejas melíferas. En particular, los ovarios de las abejas obreras son más grandes y se activan con mayor facilidad y son capaces de producir feromonas de reina, lo que les permite afirmar el dominio reproductivo en una colonia.

Estos rasgos también conducen a una propensión al parasitismo social, un comportamiento en el que las obreras de la abeja de El Cabo invaden colonias extranjeras, se reproducen y persuaden a las obreras de la colonia anfitriona para que alimenten a sus larvas. Cada año en Sudáfrica, 10.000 colonias de colmenas comerciales de abejas mueren a causa del comportamiento de parásito social de las abejas de El Cabo.

“Esta es una abeja que debemos mantener fuera de Australia”, dijo el profesor Oldroyd.

La existencia de abejas de El Cabo con estos caracteres se conoce desde hace más de cien años, pero solo recientemente, utilizando herramientas genómicas modernas, hemos podido comprender el gen real que da lugar al nacimiento virgen.

“Un estudio más profundo de las abejas de El Cabo podría darnos una idea sobre dos transiciones evolutivas importantes: el origen del sexo y el origen de las sociedades animales”, dijo el profesor Oldroyd.

Tal vez la perspectiva más emocionante que surge de este estudio es la posibilidad de entender cómo funciona realmente el gen. “Si pudiéramos controlar un interruptor que permitiera a los animales reproducirse asexualmente, eso tendría importantes aplicaciones en la agricultura, la biotecnología y muchos otros campos”, dijo el Profesor Oldroyd. Por ejemplo, muchas especies de hormigas que son una plaga, como las hormigas de fuego utilizan la telitoquia, aunque lamentablemente parece ser un gen diferente al que se encuentra en Capensis”. (Fuente: NCYT Amazings)

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