14 de julio de 2020
26 de octubre de 2006

Investigadores españoles y de otros países logran descifrar el genoma de la abeja

Investigadores españoles y de otros países logran descifrar el genoma de la abeja

MADRID, 26 Oct. (EUROPA PRESS) -

Un equipo internacional de científicos ha conseguido descifrar el genoma de la 'Apis mellifera', la abeja de la miel occidental, que se convierte así en el tercer insecto cuyo genoma ha sido secuenciado tras la mosca de la fruta y el mosquito. Dos investigadores españoles del Instituto de Investigación Oncológica de Hospitalet (Barcelona), Mireia Jordà y Miguel A. Peinado, han participado en el proyecto en el ámbito biomédico y han mostrado que los mecanismos de metilación del ADN, implicados en enfermedades como el cáncer, también se producen en las abejas, algo no descubierto hasta el momento en invertebrados y que convertiría al insecto en un posible modelo de estudio de ésta y otras enfermedades.

En concreto, Miguel A. Peinado explicó hoy a Europa Press que gracias a este avance científico se ha conseguido "un organismo modelo que dispone de un mecanismo que juega un papel muy importante en múltiples procesos celulares y en enfermedades, por lo que nos abre una nueva puerta para abordar el estudio de la epigenética".

Esta semana las principales revistas de ciencia del mundo ('Proceedings of the National Academy of Sciences, 'Genome Research', 'Nature' y 'Science'), publican artículos de los científicos del 'Consorcio de Secuenciación del Genoma de la Abeja' con los resultados de los diversos estudios que se integran en el proyecto.

Las principales conclusiones de este conjunto de estudios sobre el genoma de la abeja, que se publican en un artículo global en 'Nature', se refieren a cómo se extendió la abeja de la miel a las diferentes zonas del planeta, la regulación genética de sus roles sociales en la colmena y la superioridad de los genes relacionados con el olfato.

La abeja de la miel es una de las pocas especies en las que la evolución ha dado lugar a sociedades avanzadas. Dentro de la colmena las abejas reina producen la descendencia y las abejas obreras no reproductivas trabajan reuniendo el alimento, cuidan de los ejemplares más jóvenes, construyen nidos y defienden las colonias. Pero estas dos clases de abejas se desarrollan a partir del mismo genoma.

Según los investigadores, La abeja de la miel se originó en África y se extendió a toda Europa a través de al menos dos migraciones. En América la entrada de las subespecies del oeste y el norte de Europa comenzaron a colonizar Norteamérica hacia el año 1622. En 1956, la abeja "asesina" africana se introdujo en Brasil en un intento de aumentar la producción de abejas. Los descendientes de estas abejas de la miel africanas se han extendido a norte y sur, mezclándose y desplazando a las abejas europeas introducidas previamente.

Por otro lado, las abejas de la miel tienen muchos más genes asociados al olfato en comparación con las moscas de la fruta o los mosquitos, cuyos genomas se han descifrado con anterioridad, pero muchos menos genes asociados al gusto. El mayor número de receptores olfativos subraya las destacadas capacidades olfatorias de estos insectos, incluyendo la percepción de las feromonas, el reconocimiento de las señales de parentesco y la comunicación social dentro de la colmena. Un gran número de receptores olfativo también permiten a las abejas descubrir alimento y comunicar la localización de éste a otras abejas.

Los investigadores también han descubierto nuevos microARNs (cadenas de ARN que regularían la expresión de otros genes) que podrían participar en la diversificación social y regular qué abejas realizan determinadas tareas en la colonia.

PARTICIPACIÓN ESPAÑOLA

Mireia Jordà y Miguel A. Peinado son los dos investigadores del Institut d'Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL), perteneciente al Instituto de Investigación Oncológica, que han participado junto con colegas estadounidenses y australianos en un estudio publicado en 'Science' sobre la metilación del ADN en la abeja, en concreto la metilación simétrica del dinucleótido CpG, muy frecuente en vertebrados y que se ha relacionado con el control de la actividad de los genes.

En este sentido, Miguel A. Peinado dijo a Europa Press que en humanos las alteraciones en el patrón de metilación del ADN están directamente asociadas con diversas enfermedades, incluyendo el cáncer. "En invertebrados no había evidencias claras de la existencia de este mecanismo. El estudio publicado en 'Science' nos revela por primera vez que un insecto, la abeja, presenta un sistema completo y funcional de metilación del ADN y más concretamente en el dinucleótido CpG, como la que hay en organismos superiores".

Además, Peinado y Jordà han demostrado que esta metilación ocurre de forma simétrica en el dinucleótido CpG y que se da en las regiones codificantes de algunos genes.

La metilación del ADN es una modificación epigenética, es decir, información que se puede transmitir en la división celular, pero que no forma parte del código genético del ADN. Organismos que clásicamente se han utilizado como modelo para la investigación biológica, como la 'Drosophila', la 'C. elegans' o la levadura, carecen de este tipo de metilación.

"Este hallazgo nos proporciona un sistema más simple que los vertebrados para estudiar cómo ha evolucionado la metilación del ADN en el reino animal y cómo ha ido adquiriendo las diferentes funciones que tiene en organismos más complejos. Por otro lado, nos ofrece un organismo modelo que dispone de un mecanismo que juega un papel muy importante en múltiples procesos celulares y en enfermedades, por lo que nos abre una nueva puerta para abordar el estudio de la epigenética", señala Peinado.

Aunque en la actualidad, esto es sólo un descubrimiento básico a nivel de conocimiento, cabe destacar que la epigenética está en la interfase entre la genética y el ambiente. Dado el carácter social de la abeja, el profundizar en los mecanismos epigenéticos de este insecto debe contribuir a entender mejor la interacción entre genética y ambiente y cómo ésta afecta a múltiples aspectos de la biología, como puede ser el desarrollo, la ocurrencia de determinadas enfermedades o cómo se fijan las pautas de comportamiento.

Según Peinado, tras la secuenciación del genoma de la abeja, el estudio epigenético es el siguiente reto y este trabajo se puede considerar como la primera aportación.

La implicación de los españoles en el proyecto deriva de su experiencia en la identificación de cambios epigenéticos en el cáncer. Concretamente los investigadores han aplicado metodologías que ya han utilizado en el estudio de los tumores junto con el desarrollo de nuevas estrategias para detectar la metilación en el ADN de la abeja.