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BIOLOGÍA ANIMAL

La ciencia consigue los primeros insectos sociales transgénicos

Investigadores de EEUU producen hormigas modificadas genéticamente. Alterar los genes del olfato trastorna el comportamiento social de los animales

 

El investigador Daniel Kronauer en su laboratorio de la Rockefeller University de Nueva York, en el cual se han producido las primeras hormigas transgenicas - Alexander L Wild

MICHELE CATANZARO
26/03/2017

Ya han llegado las hormigas mutantes. Un grupo de científicos de EEUU ha conseguido por primera vez modificar genéticamente un insecto social. Han tardado casi cuatro años: en las especies sociales, además del reto técnico, hay que hacer malabares con rituales, jerarquías y sistemas comunicativos, para que un individuo modificado llegue a la edad adulta.

Los investigadores han alterado un gen vinculado con el olfato de los insectos. Lo han hecho empleando la técnica CRISPR, un sistema de modificación genética que ha revolucionado la biología en los últimos tres años. Han apostado por los receptores olfativos, a sabiendas de la importancia que tiene ese sentido por la sociabilidad.

En efecto, las hormigas modificadas exhiben comportamientos anómalos: desde pequeñas, no siguen los rastros de sus congéneres y no se amontonan entre ellas para formar un nido. Además, en su cerebro casi desaparece la parte dedicada al procesamiento de los olores. Salir del rebaño les cuesta caro: viven mucho menos que las no modificadas.

El reto de la sociabilidad

“Hasta ahora, modificar un insecto social había resultado demasiado complicado”, explica Buck Trible, doctorando de la Universidad Rockefeller de Nueva York, coautor del trabajo, que los autores han dado a conocer en internet a la espera de su publicación en una revista científica.

Casi todos los insectos sociales no se reproducen en cautividad. En los pocos que lo hacen, las gran mayoría de los huevos se convierten en obreras estériles y poquísimos en reinas. Se deberían modificar millares de huevos para obtener un ejemplar capaz de reproducirse. Además, los huevos son frágiles y sobreviven solo si los cuidan unas obreras, pero estas pueden rechazar unos huevos modificados.

No obstante, el equipo estadounidense ha encontrado una especie que elude estos problemas: la 'Ooceraea biroi'. “Esta especie se reproduce en cautividad y, sobre todo, es clónica”, explica Trible. En otras palabras, la especie no tiene reinas, sino que está formada por hembras que se reproducen por partenogénesis, es decir, sin apareamiento y produciendo un huevo que contiene una copia genética de la madre.

La elección resuelve todos los problemas, menos los planteados por el comportamiento social. “Lo difícil es colectar, modificar y volver a introducir en la colonia los huevos”, explica Trible.

25 hormigas

Los investigadores encontraron una manera de que cada colonia produjera todos los huevos a la vez. Luego hicieron virguerías para fijar los huevos a placas de vidrio e inyectar las moléculas que alteran los genes. Finalmente, descubrieron que, para que las obreras aceptaran las larvas modificadas, era necesario engañarlas: reemplazar larvas no mutantes con otras mutantes al mismo nivel de desarrollo. Haciendo malabares, los científicos han conseguido modificar unas 25 hormigas. Sus rasgos son radicalmente distintos a los de las normales.

Las modificaciones se centraron en el gen ORCO, responsable de la recepción de los olores en las antenas. “Hay muchos más genes receptores de los olores en las hormigas en comparación con otros insectos. Tenían que ser importantes”, explica Trible.

Así es: las hormigas mutantes perdían la capacidad de seguir los rastros olfativos de sus compañeras y no se reunían a ellas en nidos. Los centros de procesado del olor, que normalmente ocupan un gran volumen en el cerebro de las hormigas, casi desaparecían. Y su esperanza de vida se reducía radicalmente.

“Lo más destacado del trabajo es el hito de modificar una especie social”, comenta Xavier Bellés, entomólogo del Institut de Biologia Evolutiva (IBE) de Barcelona, no implicado en el trabajo. “Los cambios en la sociabilidad no me sorprenden -añade-. Sin embargo, es muy interesante que la misma organización anatómica del cerebro se vea perturbada”, añade.

Ahora los científicos pretenden estudiar otros aspectos de la sociabilidad de las hormigas. Trible pretende también modificar las 'Ooceraea biroi' para reproducir la reina que esta especies tuvo en épocas remotas de su evolución.