Exploración de la arquitectura genética para la respuesta al frío y al etanol en el modelo Drosophila : líneas de selección y mapeo de QTL - Bertoli, Carlos Ignacio (2011)
Las respuestas de los organismos a los distintos factores de estrés han sido objeto de estudio desde hace varias décadas. El interés que despertó esta área de conocimiento ha llevado a tomar diferentes enfoques para abordar un tema sumamente complejo como es la respuesta de un organismo a un factor de estrés. Tanto aspectos fisiológicos, como moleculares y genéticos entre otros aspectos, han sido considerados en estudios recientes para develar como es que los organismos responden a la presencia de un estresor. En esta tesis colaboramos, desde la genética cuantitativa, en la búsqueda de la base genética que permita entender más acabadamente que factores intervienen en la recuperación de un individuo cuando se lo expone al frío, así como cuales son los factores que permiten la recuperación y la tolerancia cuando son expuestos a altas concentraciones de etanol. También se buscan posibles correlaciones genéticas entre la recuperación al frío y otros caracteres de historia de vida así como de resistencia a distintas formas de estrés. Hemos hecho uso de un organismo experimental ampliamente utilizado en el área de la genética, Drosophila melanogaster. Asimismo, algunos experimentos también fueron desarrollados en otra especie del mismo género Drosophila, Drosophila buzzatii, que es una especie cactófila. En primer lugar, desarrollamos, mediante selección artificial, líneas para alta y baja velocidad de recuperación al coma por enfriamiento, ambas en Drosophila buzzatii. Una vez constatada la heredabilidad del caracter y la diferenciación significativa entre los fenotipos de ambas líneas evaluamos la posible correlación de este régimen selectivo con distintos caracteres adaptativos, como ser el tiempo de desarrollo, resistencia al golpe de calor, tamaño corporal, resistencia a la inanición, resistencia a los vapores de etanol. También desarrollamos un programa que permite mejorar la eficiencia y precisión de la medición. En segundo lugar, realizamos, mediante la utilización de líneas RIL (líneas recombinantes endocriadas) de Drosophila melanogaster pertenecientes al laboratorio GERES, un mapeo genético para localizar la posible existencia de QTL (loci de caracter cuantitativo) vinculados con las diferencias fenotípicas para la recuperación al frío presentes en las líneas RIL antes mencionadas. En tercer lugar, utilizando estas mismas líneas de Drosophila melanogaster se 4 mapearon tres caracteres vinculados a la respuesta a la exposición al etanol (recuperación y tolerancia en adultos y supervivencia en larvas). Por último, se comparan los resultados obtenidos en los mapeos para la recuperación al frío con los obtenidos en la respuesta al etanol. Si bien se pudo constatar que en Drosophila buzzatii la heredabilidad de la recuperación al coma por enfriamiento es significativa en un régimen selectivo de múltiples generaciones, no se pudo establecer correlaciones genéticas entre este régimen y otros caracteres medidos (tamaño corporal, tiempo de desarrollo, resistencia al calor o resistencia a la inanición). El único caracter que mostró una correlación con el régimen selectivo fue la tolerancia a la exposición al etanol. El mapeo de QTL para la recuperación al frío permitió identificar 3 QTL para los cuales fue posible detectar algunos genes candidatos. Algunos de estos QTL solapan con QTL identificados por otros autores para el mismo caracter de resistencia al frío así como también para otros caracteres de resistencia al calor. Para el caso del mapeo de QTL para la exposición al etanol se encontraron 13 QTL, muchos de estos específicos según el caracter analizado. La superposición de los QTL correspondientes a la respuesta al etanol con los QTL encontrados para la recuperación al frío fue casi nula, así como la superposición entre los mismos caracteres vinculados a la respuesta al etanol. En conjunto, los resultados indican que la arquitectura genética es diferente entre la resistencia al frío y los caracteres mapeados de tolerancia al etanol en el modelo Drosophila. Debido a esto es que podemos decir que la correlación detectada en Drosophila buzzatii parece ser dependiente de la población, lo que nos lleva a plantear que los vínculos entre la respuesta al frío y la respuesta al etanol son débiles y dependientes de la población en estudio.