Una mutació natural dóna a la mosca de la fruita resistència a compostos tòxics
Investigadores de l'Institut de Biologia Evolutiva (UPF) han descobert una mutació natural que confereix a la mosca de la fruita resistència a xenobiòtics, com ara, insecticides i altres contaminants ambientals.
Exemplar de Drosophila melanogaster. Font: Wikimedia Commons. Autor: Aka
L’estudi de la mosca de la fruita Drosophila melanogaster, realitzat per investigadors del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) a l'Institut de Biologia Evolutiva (CSIC-UPF), és un dels primers a relacionar una mutació natural amb un canvi adaptatiu a l'ambient. Concretament, les mosques que presenten la mutació són resistents a l'insecticida carbofurano, que ha estat utilitzat durant dècades en el control de plagues en fruiters, i al benzaldehid, un compost natural que es genera en la fruita en descomposició i que en quantitats elevades és també tòxic.
La mutació descoberta és una inserció en el genoma d'un element mòbil o transposó. Els transposons són fragments d'ADN que poden canviar de posició dins del genoma, provocant mutacions que, en la majoria d'ocasions, són nocives per a l'organisme. Per exemple, els transposons s'han relacionat amb malalties com l'esquizofrènia i el càncer. No obstant això, algunes de les mutacions produïdes pels transposons són beneficioses per als organismes.
Fins ara, gairebé no s'han pogut demostrar casos concrets en què els transposons provoquin mutacions beneficioses. Això és degut a la dificultat d'establir una relació entre el genotip i el fenotip, és a dir, identificar l'efecte que una mutació en l'ADN té en el funcionament d'un organisme. No obstant això, l'equip del Laboratori de Genòmica Funcional i Evolutiva (Evolutionary and Functional Genomics lab) ha pogut demostrar l'efecte beneficiós del transposó FBti0019627 en una població natural de mosques de la fruita.
Aquest transposó està localitzat dins del gen Kmn1 però les investigadores han descobert que el transposó també afecta un altre gen proper, el gen CG11699. Aquest gen té dues versions, una amb una seqüència més llarga i una altra més curta. Les mosques amb major expressió del gen CG11699 tenen major activitat enzimàtica i per tant major capacitat de metabolitzar xenobiòtics i substàncies derivades. El transposó interfereix amb la transcripció del gen i fa que les mosques només fabriquin la versió més curta però en major abundància. La proteïna codificada pel gen CG11699 interacciona amb un enzim, la aldehid deshidrogenasa 3, que té la capacitat de protegir a l'organisme dels xenobiòtics.
El treball, conclou la investigació, "és rellevant perquè mostra com les mutacions naturals actuen afavorint l'adaptació dels organismes a la presència de substàncies nocives en el seu ambient natural. Aquest treball és un avanç significatiu en el nostre coneixement sobre els mecanismes de resposta a l'estrès, que estan molt conservats al llarg de l'evolució i que, per tant, són compartits per molts organismes ".
Referència bibliogràfica:
Mateu, L., Ullastes, A., and González, J. “A transposable element insertion confers xenobiotic resistance in Drosophila”. PLoS Genetics