Investigadores identifican cómo se diversifican las feromonas sexuales

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Publicado 25/01/2019 7:04:37CET

   MADRID, 25 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Muchos organismos, incluidos los insectos, los anfibios y las levaduras, utilizan las feromonas sexuales para atraer a personas del sexo opuesto, pero ¿qué sucede con las feromonas sexuales cuando surgen nuevas especies? Una nueva investigación publicada este martes en 'PLOS Biology' de Taisuke Seike y Hironori Niki, en el Instituto Nacional de Genética de Japón, y Chikashi Shimoda, en la Universidad de la Ciudad de Osaka, Japón, ha estudidado las feromonas sexuales en la levadura de fisión 'Schizosaccharomyces pombe', revelando un sistema de reconocimiento de feromonas asimétrico en el que una feromona opera de manera extremadamente estricta mientras que la otra feromona es libre de experimentar un cierto grado de diversificación, lo que tal vez conduce a un primer paso hacia la especiación.

   Pueden surgir nuevas especies cuando dos poblaciones ya no pueden cruzarse, y este llamado aislamiento reproductivo, que restringe el flujo de genes entre poblaciones, es uno de los mecanismos clave de la especiación. Las alteraciones mutacionales del sistema de feromonas pueden afectar a la capacidad de los hombres y las mujeres para reconocerse mutuamente, lo que resulta en un aislamiento reproductivo; más generalmente, sin embargo, la pérdida de la actividad de la feromona puede resultar en la extinción del linaje de un organismo. Los mecanismos subyacentes que impulsan la diversificación de las feromonas dentro de las poblaciones no se conocen bien.

   Los dos sexos ("Plus" y "Minus") de 'S. Pombe' secretan cada uno una feromona ("P-feromona" y "M-feromona"), que se une a un receptor correspondiente en las células del sexo opuesto. Al explorar las similitudes y las diferencias entre los genes que codifican las dos feromonas y sus receptores en 150 cepas silvestres de 'S. Pombe' de diferentes orígenes geográficos, los investigadores encontraron que la M-feromona y su receptor son completamente invariantes, mientras que la P-feromona y su receptor son muy diversas en las cepas investigadas. Curiosamente, tal diversificación asimétrica de las dos feromonas también se observa en la especie de levadura de fisión estrechamente relacionada 'S. Octosporus'.

   Los autores especulan que el sistema "asimétrico" en la levadura de fisión podría permitir una adaptación flexible a los cambios mutacionales de las feromonas mientras se mantiene el reconocimiento estricto de los compañeros de apareamiento. De hecho, el estudio anterior de los autores en la levadura de fisión 'S. Pombe' demostró experimentalmente que varias mutaciones en una feromona y su receptor correspondiente pueden conducir al aislamiento reproductivo, que a su vez puede dar lugar a una nueva especie.

   "Nuestros hallazgos contribuyen con nuevos conocimientos sobre los mecanismos evolutivos que subyacen a la diversificación de las feromonas. Los organismos pueden tener estos sistemas para crear nuevas versiones de feromonas, lo que les permite persistir el tiempo suficiente en una población para evolucionar las adaptaciones de los receptores", dice Seike. Antes de que un mutante se pierda por completo, se puede producir una segunda mutación supresora para recuperar el primer defecto. Por lo tanto, la co-evolución de las feromonas/los receptores puede proceder paso a paso.