Resistencia a la inanición en Drosophila melanogaster : variación genética natural y su relación con la longevidad y las reservas energéticas

• Autores: Goenaga, Julieta
• Año de publicación: 2010
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Hasson, Esteban Rubén; Fanara, Juan José
• Materia: RESISTENCIA A LA INANICIÓN; VARIACION GENETICA NATURAL; DIMORFISMO SEXUAL; DROSOPHILA MELANOGASTER; ASOCIACIONES GENETICAS; VARIACION ALELICA NATURAL; STARVATION RESISTANCE; GENETIC VARIATION; SEXUAL DIMORPHISM; GENETIC ASSOCIATION; DROSOPHILA MELANOGASTER; NATURAL ALLELIC VARIATION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En la naturaleza los organismos están expuestos a un ambiente continuamente cambiante que los fuerza a desarrollar adaptaciones que alivian las consecuencias del estrés ambiental. La escasez de alimentos es un factor de estrés que afecta a todos los organismos en su hábitat natural, de modo que es esperable que desarrollen adaptaciones que maximicen la resistencia a la inanición (RI). El potencial evolutivo de cualquier carácter está determinado por su arquitectura genética. En el presente trabajo estudiamos la arquitectura genética de la RI en poblaciones naturales de Drosophila melanogaster. En primer lugar analizamos la variación genética a diferentes escalas geográficas en isolíneas derivadas de poblaciones naturales. A continuación, examinamos la contribución del cromosoma 2 (que representa cerca del 40% total del genoma) a la variación fenotípica de la RI, con el fin de establecer qué proporción de la variación está regulada por esta región del genoma. Posteriormente, mediante pruebas de complementación genética identificamos variación alélica natural en genes implicados en la RI. Además, estudiamos las asociaciones entre la RI y otros caracteres, la longevidad (L) y el contenido de lípidos (CL). Los principales resultados muestran que las poblaciones naturales de D. melanogaster cuentan con variación genética para la RI y que la variación interpoblacional es menor que la intrapoblacional. Asimismo, revelan que una fracción importante de la variación genética es dependiente del sexo. En general, la RI muestra un dimorfismo sexual (DS) a favor de las hembras, sin embargo la magnitud del DS varía entre los genotipos analizados. Además, demostramos que el cromosoma 2 explica una fracción importante de la variación fenotípica en la RI. Finalmente, los ensayos de complementación genética indicaron que 5 de los 6 genes implicados en la RI (Rya-44F, crol, l(2)rG270, l(2)k17002 y l(2)k00611) contribuyen a su variación natural. Los resultados de los estudios de asociación revelaron que la variación en el CL es un importante determinante de la RI. En conclusión, la RI mantiene un alto potencial evolutivo en poblaciones naturales y una fracción importante de su variación genética se atribuye a factores localizados en el cromosoma 2. Asimismo, genes que regulan el metabolismo, la reproducción y la asignación de los recursos energéticos son responsables de la variación natural en la RI.
In nature, organisms are often exposed to a wide range of fluctuating environmental conditions that force the evolution of specific adaptations to alleviate the consequences of environmental stress. Food shortage is a stress factor that affects all organisms in their natural habitat. Therefore, individuals need to develop adaptations to tolerate food shortage or starvation resistance (SR). The genetic architecture of a trait is essential because it describes and determines the variational properties of traits, and thus their potential to evolve. In this Thesis, we studied the genetic architecture of SR in natural populations of Drosophila melanogaster. First, we analyzed genetic variation at different geographic scales in sets of lines derived from natural populations. Then, we examined the contribution of chromosome 2 (which accounts for approximately 40% of the whole genome) to total phenotypic variation in SR. Finally, we performed genetic complementation tests to identify genes with natural variation for SR. In addition; we studied the relationship between SR and longevity (L) and lipid content (CL). Our results showed that natural populations of D. melanogaster harbor substantial amounts of genetic variation for SR and that the contribution of among population variation explains a smaller amount of total trait variation than within population variation. We also detected that an important fraction of genetic variation is sex-specific. Moreover, females tended to outlive males, though the SD magnitude varied among genotypes. An important fraction of genetic variation could be accounted by factors located in chromosome 2. Finally, complementation genetic tests indicated that 5 out of 6 genes that affect SR (Rya-44F, crol, l(2)rG270, l(2)k17002 y l(2)k00611) contribute to natural variation. In addition, a statistically significant relationship between SR and LC was found in both sexes. In conclusion, SR has evolutionary potential in nature, and some chromosome 2 loci can account for a relevant fraction of variation. The genes involved in natural variation of SR regulate essential pathways related to metabolism, reproduction and the mobilization of energy reserves.
Fil: Goenaga, Julieta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.