El áfido Acyrthosiphon pisum es capaz de resistir condiciones de elevadas temperaturas (para lo que es habitual en los áfidos) de hasta 35°C. Y lo hace gracias a un endosimbionte bacteriano, Buchnera aphidicola. Al someter a estas condiciones a los áfidos, Buchnera activa un tipo especial de genes que protegen de la desnaturalización a sus proteínas.

Durante la transcripción (es decir, cuando el mensaje genético del ADN es leído y convertido en ARN mensajero, que saldrá del núcleo para ser traducido en proteínas) es necesaria una pequeña secuencia de ADN que se denomina promotor y que da pie a que una enzima, la ARN polimerasa, comience el proceso de copia. El proceso es algo diferente en procariotas que en eucariotas, pero no nos interesa entrar aquí en esos detalles.

Al someter a una población de estos simbiontes a 35 °C durante unas horas, se observa (según artículo y reseña en PLoS), que algunos individuos poseían resistencia a la temperatura y otros no. La razón de esta resistencia es simple y elegante: la ausencia de una sola base nitrogenada (delección, considerándose esta ausencia como mutación), adenina concretamente, en el promotor, es lo que da la diferencia y es lo que hace que se activen en la bacteria los genes de resistencia al calor.

Pero ocurren varios fenómenos curiosos:

• con promotores cortos (mutantes), los áfidos son raramente capaces de reproducirse tras el golpe de calor, al contrario de lo que ocurre con promotores largos;
• los ejemplares con bacterias de promotores cortos desarrollan menos peso de adultos, alojando pocos simbiontes en su interior. Los simbiontes sin esta delección no tienen estos problemas.

Haciendo el experimento inverso, mutantes sometidos a condiciones más frescas (15 – 20°C), se reproducen antes y con elevada tasa.

La ventaja selectiva estaría, entonces, en la mejor tasa de reproducción de los mutantes en condiciones más frescas. En estos casos, se reproducen mejor, y en los casos de golpes fuertes de calor, dejan de reproducirse pero sobreviven. Si la situación “sofocante” no es muy duradera, el áfido mutante podría reproducirse en condiciones más adecuadas posteriormente mejor que los no mutantes. De este modo es como esta mutación, con una frecuencia relativamente alta del 20%, logra mantenerse en la población.

Sería muy interesante tratar el tema de la reproducción entre mutantes y no mutantes para constatar si se está dando algún caso de aislamiento reproductivo añadido.

Más información:

• Artículo original: “Aphid Thermal Tolerance Is Governed by a Point Mutation in Bacterial Symbionts“, en PLoS.
• Reseña, también en PLoS: “When Bacteria Lose a Single DNA Base, Aphids Suffer“.
• Algún artículo de este blog relacionado, como “Coevolución: reducción al mínimo“.

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