El nacimiento virginal en animales que normalmente se reproducen sexualmente es raro, a menudo solo se observa en animales de zoológico, y generalmente ocurre cuando la hembra ha estado aislada durante mucho tiempo y tiene pocas esperanzas de encontrar pareja.
En agosto de este año, (https://tinyurl.com/28nfzabp) hablamos de las moscas y de la Dra Sperling, una bióloga evolutiva de la Universidad de Cambridge quien habría despejado algunas incógnitas sobre el primer animal animal genéticamente modificado para poder tener hijos siendo virgen: la mosca de la fruta, o Drosophila melanogaster.
La mayoría de los animales se reproducen de forma sexual. El óvulo de una hembra es fertilizado por el esperma de un macho, aunque existen algunas especies de insectos, peces o reptiles que no necesitan aparearse para tener descendencia. El fenómeno se denomina nacimiento virginal o partenogénesis, e implica que el óvulo se convierta en un embrión sin mediación de un macho.
¿Sera posible modificar genéticamente a un animal de manera que pueda procrear hijos sin haber sostenido relaciones sexuales? Pues las noticias nos dicen que sí, informando de investigadores que han logrado hembras de moscas que se reproduzcan por sí solas, sin machos a su alrededor.
Un grupo de científicos ingleses, ha identificado por primera vez la causa genética para el nacimiento virginal, y han logrado inducirlo en la mosca de la fruta, una criatura que se reproduce sexualmente. Pero una vez activada, esa capacidad se transmite de generación en generación. La descendencia puede reproducirse sexualmente si hay machos alrededor, o por partenogénesis si no los hay. Los hijos resultantes no son clones exactos de su madre, pero son genéticamente muy similares y siempre son hembras.
Los investigadores que han identificado los genes que se activan o desactivan cuando las moscas se reproducen sin padres son José Casal y Peter Lawrence del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido (UK), quienes trabajaron en un proyecto que denominarían de “Polaridad Planar Celular” (PCP) utilizando el modelo experimental con moscas Drosophila. Los experimentos con moscas cruzadas y seleccionadas para crear mosaicos de pupas se lograron utilizando inmunomarcaje con proteínas marcadas con fluoresceína y los resultados fueron examinados en un microscopio confocal.
El Dr José Casal relataría como fue su trabajo con el Dr Lawrence. “Tratamos de entender cómo se mueven las células y como se polarizan durante su división, hacia donde orientas sus extensiones, bien sean axones, pelos o pequeños brotes, tratamos de entender cómo y hacia donde crecen las células y como polarizan el crecimiento tras sus divisiones; hemos usado la Drosophila y examinado en ella lo que llamamos la “polaridad celular”. “Comprendimos que el PCP dependía de dos sistemas de polaridad, un sistema que denominamos Dachsous/Fat system y otro, el sistema Starry night (Flamingo)/Frizzled”.
Alexis Sperling, investigadora de la Universidad de Cambridge y primera autora del artículo, publicado en la revista “Current Biology, informaría a la prensa con estas palabras: “Somos los primeros en demostrar que se pueden diseñar nacimientos vírgenes para que sucedan en un animal. Fue muy emocionante ver a una mosca virgen producir un embrión capaz de desarrollarse hasta la edad adulta y luego repetir el proceso”.
En los experimentos, el comportamiento de las moscas fue bastante significativo. “En nuestras moscas manipuladas genéticamente, las hembras esperaron encontrar un macho durante la mitad de sus vidas, unos 40 días, pero luego se dieron por vencidas y procedieron a tener un parto virginal”, asegura el investigador. Es decir, cuando vieron que sus posibilidades de tener pareja eran muy pequeñas, decidieron arreglárselas ellas solas.
También es cierto que no fueron muchas. Solo entre el 1-2% de la segunda generación de moscas hembra con la capacidad de parir vírgenes produjeron descendencia, y esto ocurrió solo cuando no había moscas macho alrededor, porque cuando había machos disponibles, las hembras se apareaban y se reproducían de forma normal.
Según los investigadores, cambiar a un nacimiento virginal puede ser una estrategia de supervivencia: una generación única de nacimientos vírgenes puede ayudar a mantener la especie en marcha. Para lograr sus resultados, los investigadores primero secuenciaron los genomas de dos cepas de otra especie de mosca de la fruta, llamada Drosophila mercatorum.
Una cepa necesita machos para reproducirse, la otra se reproduce solo a través del parto virginal. Identificaron los genes que estaban encendidos o apagados cuando las moscas se reproducían sin padres. Con los genes candidatos para la tener la capacidad de nacimiento virginal identificados en Drosophila mercatorum, los investigadores alteraron lo que pensaban que eran los genes correspondientes en el modelo de mosca de la fruta, Drosophila melanogaster, y funcionó.
Drosophila melanogaster repentinamente adquirió la habilidad de tener un nacimiento virginal. La investigación involucró a más de 220.000 moscas vírgenes y tardó seis años en completarse. Para los científicos, la clave del descubrimiento fue el hecho de que este trabajo se realizó en Drosophila melanogaster; ya que según ellos, habría sido increíblemente difícil en cualquier otro animal. Esta mosca ha sido el “organismo modelo” para la investigación en genética durante más de 100 años y sus genes se conocen muy bien.
Drosophila melanogaster fue uno de los primeros organismos utilizados para el análisis genético. y es uno de los organismos eucarióticos más ampliamente utilizados y genéticamente más conocidos. Thomas Hunt Morgan comenzó a usar esta especie en la Universidad de Columbia en 1910 en un laboratorio conocido como "la sala de moscas". Él y sus colaboradores, realizaron experimentos utilizando botellas de leche para criar moscas y lupas para observarlas. Gracias a estas moscas pequeñas e inofensivas, Morgan y sus colaboradores dilucidaron muchos principios básicos de herencia, la herencia ligada al sexo, epistasis, alelos múltiples y mapeo de genes.
El nacimiento virginal en insectos puede ser cada vez más común, particularmente da que pensar esto, en especies de plagas. “Si hay una presión de selección continua para los nacimientos vírgenes en las plagas de insectos, lo que parece haber, eventualmente conducirá a que se reproduzcan solo de esta manera, lo que podría convertirse en un problema real para la agricultura porque las hembras solo producen hembras, por lo que su capacidad de propagación se duplica”…»
Maracaibo, lunes 13 de noviembre del año 2023
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