Las palomas y sus colores

Las palomas y sus colores
Científicos de la Universidad de Utah identificaron mutaciones en
tres genes clave que determinan el color de plumas de las
palomas de rock nacionales. Los mismos genes controlan la
pigmentación de la piel humana.
"Las mutaciones en estos genes pueden ser responsables de
enfermedades y condiciones como el melanoma y el albinismo
de la piel", dice Michael Shapiro, profesor asociado de biología y
autor principal del estudio publicado en línea el 06 de febrero en
la revista Current Biology.
"En los seres humanos, las mutaciones de estos genes a menudo
se consideran" malo ", ya que pueden causar albinismo o hacer
que las células sean más susceptibles a los rayos UV (luz solar
ultravioleta) daños y melanoma porque el pigmento protector
está ausente o baja", dice Eric Domyan, un postdoctoral biología
autor compañero y primera del estudio. "En las palomas, las
mutaciones de estos mismos genes causan diferentes colores de
plumas, y para los aficionados a las palomas que es una cosa muy
buena."
Criadores de palomas se han basado en su experiencia de siglos
para producir cerca de 350 razas de palomas distintas, con
especial atención a la forma del pico, el color del plumaje y
adornos de plumas en la cabeza, pies, picos y otros lugares. Pero
hasta este estudio, las mutaciones específicas que controlan el
color de las palomas de roca (Columba livia) eran desconocidos.
"A través de todas las razas de palomas, las mutaciones en tres
genes principales explican una gran cantidad de variación de
color", dice Shapiro.
Varias formas de un gen llamado TYRP1 hacen palomas, ya sea
azul-negro (el color grisáceo de las palomas comunes de la
ciudad), de color rojo o marrón. Las mutaciones de un segundo
gen, llamado Sox10, hacen que las palomas rojos no importan lo
que haga el primer gen. Y diferentes formas de un tercer gen,
llamado así Slc45a2, hacen que los colores de las palomas ya
sean intensos o lavados.
Los científicos descubrieron cómo el color de plumas de palomas
está determinado por diferentes versiones de estos tres genes conocido como variantes o alelos - y por lo que se denominan
interacciones "epistáticos", en el que un gen oscurece los efectos
de otros genes.
"Nuestro trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre cómo
las mutaciones en estos genes afectan a sus funciones y cómo los
genes trabajan juntos", dice Shapiro. "Muchos rasgos en
animales, incluyendo la susceptibilidad a enfermedades como el
cáncer, son controlados por más de un gen. Para comprender
cómo estos genes trabajan juntos para producir un rasgo, a
menudo tenemos que ir más allá de los estudios en humanos. Es
difícil estudiar las interacciones entre los genes en las personas".
"Tanto TYRP1 y Sox10 son objetivos potenciales para el
tratamiento del melanoma", añade. "Las mutaciones en Slc45a2
en humanos pueden llevar a cambios en el color de la piel,
incluyendo el albinismo (falta de color de la piel)."
Las diferentes versiones de los tres principales genes paloma de
color afectan las proporciones relativas de las principales formas
del pigmento melanina - la eumelanina y la feomelanina - y su
distribución dentro de las células. La eumelanina ofrece
pigmentación negro y marrón, mientras que la feomelanina
ofrece pigmentación rojo y amarillo de plumas. Interacción entre
los tres genes principales es compleja, lo que resulta en diversa
coloración de las palomas.
"Las mutaciones en un gen determinar si las mutaciones en un
segundo gen tienen un efecto sobre un organismo," dice
Domyan. En otras palabras, un gen puede enmascarar los efectos
de otra en relación con el color de la paloma.
Los tres genes de pigmentos no controlan cómo los colores se
distribuyen en los patrones en los cuerpos de palomas, como
manchas blancas de plumas en algunas razas. La genética de los
patrones de color que queda por determinar.
Shapiro y Domyan realizaron el estudio con varias Universidad de
Utah coautores: profesor de genética humana Marcos Yandell,
técnico de laboratorio de biología Michael Guernsey, la genética
estudiante de doctorado Zev Kronenberg, ex investigadores del
Instituto de Cáncer Huntsman Sancy Leachman y Pamela Cassidy
y biología estudiante de pregrado Anna Vickrey . Otros coautores
fueron Shreyas Krishnan, Clifford Rogers y John Fondón III de la
Universidad de Texas en Arlington; y Raymond Boissy de la
Universidad de Cincinnati College of Medicine.
El estudio fue financiado por la National Science Foundation, el
Fondo Burroughs Wellcome, Institutos Nacionales de Salud, la
Fundación de Cáncer Huntsman y el Tom C. Mathews Jr. familiar
Melanoma Research Clinic Dotación.
Rompiendo el Código de Color
Los científicos demostraron que los colores de plumas en 82
razas de palomas podrían explicarse por varias combinaciones de
los tres genes y sus diferentes versiones.
"El color es uno de los rasgos más importantes para los criadores
- que hace una paloma bonita", dice Shapiro. Trabajos manuales
por los criadores conducidos a una gran diversidad de colores en
las palomas a través de los siglos, que proporciona a los
científicos con especímenes perfectos para estudiar la genética
de pigmentación.
Shapiro y colaboradores encontraron que las versiones del gen
TYRP1 eran responsables de determinar los tres colores básicos:
azul-palomas negras, de ceniza de color rojo y marrón. Color azul
negro de palomas se considera "normal", porque ni TYRP1 ni los
otros dos principales genes de color contienen mutaciones en
estas palomas. Palomas de la ciudad suelen ser de este color.
Incluso antes de la aparición de la genética ", Darwin se dio
cuenta de que el azul-negro era el color de la paloma ancestral, y
que las distintas razas de palomas domésticas roca representada
una sola especie", dice Shapiro. Cuando Darwin cruzó palomas
de diferentes colores, palomas de color negro azulado
aparecieron constantemente entre la progenie.
Así es como funcionan los tres genes:
- Gen TYRP1 produce una proteína que ayuda a que la
eumelanina pigmento. Palomas con plumas de color azul-negro
tienen TYRP1 normal. Palomas-Ash rojo y pájaros marrones
contienen mutaciones diferentes en el gen TYRP1, lo que
conduce a una menor o diferente pigmentación.
- Las mutaciones que afectan a los colores de anulación gen
SOX10 determinados por diferentes versiones del gen TYRP1.
Independientemente de si la versión TYRP1 hace palomas azulesnegros, de ceniza de color rojo o marrón, mutaciones que
regulan el resultado gen Sox10 en palomas rojas.
- La mutación del gen Slc45a2 disminuye la intensidad de los
colores determinados por TYRP1, Sox10 y sus mutantes.
Dependiendo de la versión del gen TYRP1 - azul-negro, fresno
rojo y marrón - palomas que albergan el gen Slc45a2 mutante
todavía exhibir los mismos colores, pero en aguada o versiones
diluidas, menos intensos que los que tienen Slc45a2 normal. Por
ejemplo, una paloma con tanto la versión de ceniza roja de
TYRP1 y el gen Slc45a2 mutante tiene plumas de ceniza amarillo.
Palomas con mutaciones SOX10 y Slc45a2 son de color amarillo,
que es la forma diluida de rojo.
La mayoría de las muestras de sangre de paloma y plumas
utilizadas en el estudio fueron recogidas en las ferias de palomas
en Utah, donde los criadores de todo el país acudieron a mostrar
sus palomas. Después de extraer y secuenciar el ADN de las
muestras, los investigadores compararon las secuencias de ADN
entre las palomas y observaron que las versiones específicas de
los genes asociados con colores específicos de plumas.