Evolución de la arquitectura genética del comportamiento olfativo en Drosophila

• Autores: Lavagnino, Nicolás José
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Fanara, Juan José
• Materia: ARQUITECTURA GENETICA; COMPORTAMIENTO OLFATIVO; DROSOPHILA MELANOGASTER; EVOLUCIÓN; ONTOGENIA; GENETIC ARCHITECTURE; OLFACTORY BEHAVIOR; DROSOPHILA MELANOGASTER; EVOLUTION; ONTOGENY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Comprender la arquitectura genética de caracteres ecológicamente relevantes requiere de la contribución de diversas disciplinas dentro de la biología, ya que es necesario conocer numerosos factores involucrados en la expresión de la misma. Por otro lado, es también una oportunidad de poner a prueba hipótesis sobre la evolución de los organismos. Por la tanto, este tipo de análisis debe realizarse en un marco multidisciplinario y el organismo modelo Drosophila melanogaster es ideal para tal propósito. En el presente trabajo se han estudiado diferentes aspectos de la arquitectura genética del comportamiento olfativo en D. melanogaster. En particular, a) se identificaron genes candidatos a participar en el comportamiento olfativo larval, de los cuales algunos son exclusivos de larva y otros también participan en la arquitectura genética del olfato adulto; b) se describieron las propiedades de variación de la arquitectura genética del carácter en larvas y moscas adultas derivadas de poblaciones naturales de Argentina; c) basándose en resultados obtenidos en diferentes niveles de análisis se demostró que la interacción genotipo por ambiente es una parte importante de la arquitectura genética del comportamiento olfativo larval y adulto; d) se encontró que las diferencias en la arquitectura genética del olfato entre estadios del ciclo de vida repercute en que en que la canalización y la presencia de variabilidad genética críptica son más importantes en adulto que en larva y e) se analizaron las fuerzas evolutivas que actúan sobre los genes olfativos en 6 especies pertenecientes al grupo de especie D. melanogaster, lo que permitió determinar que la selección purificadora es el proceso que afecta a las tasas de sustituciones nucleotídicas en la mayoría de los genes olfativos y por el contrario la selección positiva tiene poca incidencia, también que las tasas de evolución de los genes olfativos dependen de la posición que ocupan en el sistema olfativo en la mayoría de las especies analizadas.
Understanding the genetic architecture of ecologically relevant phenotypic traits requires the contribution of several disciplines within biology, because numerous factors involved in its expression must be analysed. In addition, it is also an opportunity to test hypotheses regarding organisms’ evolution. Therefore, this kind of analysis must be done in a multidisciplinary fashion and using a model organism as Drosophila melanogaster is pertinent for this purpose. In the present thesis, we analyzed different aspects of the genetic architecture of olfactory behavior in D. melanogaster. Particularly, a) we identified candidates genes to participate in D. melanogaster larval olfactory behavior, some of which are larva exclusive and others participate also in adult olfaction; b) variational properties of olfactory behavior genetic architecture were described, both for larva and adult wild-derived flies from natural populations of Argentina; c) based on results from different levels of analysis it was demonstrated that genotype by environment interaction its an important aspect of olfactory behavior genetic architecture in larva and adult; d) it was found that differences in olfactory behavior genetic architecture between life cycle stages has an impact on canalization and cryptic genetic variability being more important in adult than in larva; and e) evolutionary forces acting on olfactory genes were analysed for 6 species belonging to the D. melanogaster species group, which allowed to determine that purifying selection is the process affecting most genes and instead positive selection has a limited incidence; also in most species analyzed a relationship between evolutionary rates and the position that the gene products occupy in the olfactory system was found. In conclusion, our results point out that the genetic architecture of olfactory behavior is complex, changes along ontogenetic stages and it’s influenced by the environment.
Fil: Lavagnino, Nicolás José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.