A día de hoy tan solo alrededor de media docena de inserciones de TEs han sido relacionadas con efectos adaptativos relevantes en Drosophila. Algunos de estos TEs son transposones, es decir, TEs que pueden saltar en el genoma mediante un “corta y pega”, y otros son retrotransposones, que necesitan la acción de un ARN intermediario para tal fin.
Queremos destacar algunas de las investigaciones que los científicos han realizado en este campo siguiendo procedimientos parecidos a los que habéis desarrollado en los módulos para identificar los TEs. Asimismo, os adjuntamos bibliografía de sus publicaciones científicas por si tenéis más interés y queréis ahondar en las mismas.
Por ejemplo, Daborn y cols. (33) identificaron y relacionaron la inserción de un TE con el proceso de detoxificación frente a múltiples insecticidas. La presencia de la inserción se asoció con un incremento de resistencia final a insecticidas como el DDT. Las investigaciones y los análisis posteriores mostraron cómo la inserción del TE estaba relacionada con el aumento de expresión de un gen (Cyp6g1) en tejidos claves en el proceso detoxificación.
En otro ejemplo, las investigaciones realizadas por Mateo y cols. (85) demostraron que la inserción del transposón FBti0019627 estaba relacionada con la resistencia a compuestos xenobióticos. En sus investigaciones encontraron que la inserción de este TE afectaba la señal de poliadenilación (PolyA) de un gen cercano al sitio de inserción (en concreto el gen CG11699). Como consecuencia de alterar la secuencia PolyA, el nivel de transcritos del gen aumentaba y esto a su vez conllevaba un aumento de la actividad enzimática de la aldehído deshidrogenasa III, lo cual se traduce en una mayor resistencia frente al estrés generado por los xenobióticos.
Un último ejemplo son las investigaciones de la Dra. Miriam Merenciano, parte del equipo del proyecto #MelanogasterCTF. En su publicación Merenciano & cols. (2016) en la prestigiosa revista científica en el campo de la genética PLoS Genetics se describe cómo la inserción del TE FBti0019985 proporciona un sitio de inicio de la transcripción alternativo para el gen CG18446, un gen de respuesta al estrés y que ha estado relacionado con la tolerancia al estrés por frío.
Como veis, existe variedad de mecanismos moleculares mediante los cuales la inserción de TEs pueden tener un efecto adaptativo: generándose nuevos o más transcritos de un gen, inactivándolos o incrementando la respuesta específica en ciertos tejidos, por ejemplo. Sin embargo, el número de TEs de los que se conoce bien sus efectos adaptativos es todavía pequeño y queda mucho trabajo y mucha investigación a realizar por delante para tener un mejor panorama del proceso de la adaptación… ¿quién se anima?
REFERENCIAS para seguir aprendiendo (en inglés)
Señalamos en negrita los miembros de González Lab, parte del equipo de #MelanogasterCTF, así como el nombre de las revistas científicas en que se han publicado estos artículos.
- Barrón, M.G., Fiston-Lavier, A-S, Petrov, D. and González, J. Population Genomics of Transposable Elements in Drosophila. Annual Review Genetics 48 (1): 561-581, 2014.
- Mateo, L., Ullastes, A., and González, J. A transposable element insertion confers xenobiotic resistance in Drosophila. PLoS Genetics 10 (8): e1004560, 2014.
- Ullastres, A., Petit N., and González, J. Exploring the phenotypic space and the evolutionary history of a natural mutation in Drosophila melanogaster. Molecular Biology and Evolution 32 (7): 1800-1814, 2015.
- Merenciano, M., Ullastres, A., de Cara M.A.R., Barrón M.G., and González, J. Multiple independent retrotransposon insertions in the promoter of a stress response gene have variable molecular and functional effects in Drosophila. PLoS Genetics, 12(8):e1006249. 2016.
- Guio L, Barron MG, Gonzalez J. 2014. The transposable element Bari-Jheh mediates oxidative stress response in Drosophila. Molecular Ecology 23: 2020-2030, 2014. (doi: 10.1111/mec.12711).
- Aminetzach YT, Macpherson JM, Petrov DA. 2005. Pesticide resistance via transposition-mediated adaptive gene truncation in Drosophila. Science 309:764-67
- Chung H, Bogwitz MR, McCart C, Andrianopoulos A, French-Constant Rh, et al. 2007. Cis-regulatory elements in the Accord retrotransposon results in tissue-specific expression of the Drosophila melanogaster insecticide resistance gene Cyp6g1. Genetics 175:1071-77
- Daborn PJ, Yen JL, Bogwitz MR, Le Goff G, Feil E, et al. 2002. A single p450 allele associated with insecticide resistance in Drosophila. Science 297:2253-56
- González, J., Macpherson, J. M., and Petrov D. A. A recent adaptive transposable element insertion near highly conserved developmental loci in Drosophila melanogaster. Molecular Biology and Evolution, 26 (9): 1949-1961, 2009.
- González, J., Lenkov, K., Lipatov, M., Macpherson, J. M., and Petrov, D. A. High rate of recent transposable element-induced adaptation in Drosophila melanogaster. PLoS Biology, 10 (6): e251, 2008.
- Magwire MM, Bayer F, Webster CL, Cao C, Jiggins FM. 2011. Successive increases in the resistance of Drosophila to viral infection through a transposon insertion followed by a duplication. PLOS Genet. 7:e1002337
- Schmidt JM, Good RT, Appleton B, Sherrard J, Raymant GC, et al. 2010. Copy number variation and transposable elements. Proc Natl Acad Sci. USA 109:14104-9
