Análisis genómico de la arquitectura genética del comportamiento olfativo en poblaciones naturales de Drosophila melanogaster - Satorre, Ignacio Guido (2024)
El olfato es un componente de suma importancia para la supervivencia y reproducción en la mayoría de los seres vivos. Ha sido intensamente estudiado en D. melanogaster a nivel molecular y fisiológico. También, la mayoría de los estudios sobre las bases genéticas del Comportamiento olfativo (CO) en D. melanogaster han examinado mutaciones en líneas de laboratorio (Anholt, et al., 1996; 2001; 2003) y utilizando estímulos químicos puros (Arya, et al., 2015; Swarup, et al., 2013) . No obstante, existen ciertos aspectos, como por ejemplo, la variabilidad natural y las fuerzas evolutivas que actúan sobre la misma que han sido poco abordados, así como la comparación de esta variabilidad natural entre diferentes poblaciones y entre estadios del desarrollo. En esta tesis se evaluarán los efectos de estímulos naturales (frutos) presentes en diferentes poblaciones dentro de un marco genómico-poblacional, evolutivo y ecológico para diferentes caracteres del CO: i) la aceptación olfativa y ii) la elección olfativa. De esta forma, se estaría investigando uno de los aspectos determinantes de la arquitectura genética (Hansen, 2006): las propiedades variacionales. Para cumplir con los objetivos, se cuantificó la CO de aceptación y elección en dos poblaciones diferentes de D. melanogaster , utilizando recursos que las moscas explotan naturalmente en su hábitat natural: uva, manzana, tanto en larvas como en adultos y teniendo en cuenta el sexo como fuente de variación del CO. Los resultados mostraron amplia variación fenotípica tanto en la aceptación como en la elección olfativa en todos los recursos y estado ontogénico y sexo. Para ambos caracteres, encontramos que la variación tiene una base genética y que su expresión depende del recurso ofrecido. En otras palabras se trata de caracteres cuya expresión depende del ambiente (plasticidad fenotípica). Además existe variación genética dependiente del ambiente como también dependiente del sexo y estado ontogénico (interacción genótipo x ambiente y genotipo x estado/sexo). Utilizando 40 líneas del panel de referencia genética (DRGP, por sus siglas en inglés) , proveniente de una de las poblaciones naturales de estudio, se analizaron los datos genómicos correspondientes a estas líneas con el objetivo de establecer la arquitectura genética del CO de aceptación y elección. Se obtuvieron 895 SNPs para la aceptación olfativa y 47 SNPs para la elección olfativa, de los cuales se encontraron asociados a 384 y 41 genes candidatos para la aceptación y elección olfativa, respectivamente, que orquestarían la expresión de estos distintos caracteres. Algunos de estos SNPs o genes fueron pleiotrópicos. Los genes candidatos estarían principalmente implicados en morfogénesis de distintas estructuras anatómicas, desarrollo del sistema nervioso, comportamientos de locomoción, entre otras funciones biológicas. Mediante el uso de líneas mutagenizadas, algunos de los genes candidatos más significativos para los distintos caracteres fueron validados. En conjunto, nuestros resultados resaltan el papel de importantes procesos del desarrollo conectados e interdependientes subyaciendo a los caracteres medidos, demuestran la existencia de variabilidad genética afectando estos procesos y por lo tanto la expresión de los caracteres y su robustez tanto a nivel macro como a nivel microambiental).