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Mariposas naturalmente transgénicas

Una avispa transfiere sus genes a varias especies de lepidópteros mediante un virus

La capacidad para crear organismos transgénicos o genéticamente modificados (OGM) no es exclusiva de los humanos y su ciencia. La naturaleza lleva mucho tiempo haciéndolo. Un estudio revela que varias especies de mariposas portan en su genoma genes de una avispa que las parasita al inyectarles un virus. Sin embargo, las mariposas se las han ingeniado para usar ese material genético alienígena para defenderse de otros virus. 

Son decenas de miles las especies de avispas parasitoides. A diferencia de los organismos parasitarios, como el mosquito o el cuco, estos himenópteros usan a su huésped hasta casi siempre matarlo. Desde una óptica humana, las avispas cuentan con estrategias a cual más cruel y despiadada. Las hay, como la avispa esmeralda, que convierten en zombi a una cucaracha, la guían hasta su nido y depositan sus huevos dentro de ella, que servirá de alimento a las larvas que llevan dentro. Otras, como la dinocampus coccinellae, convierten a las mariquitas en niñeras forzosas. En su caso, junto a la puesta, va un virus que inmoviliza al insecto para proteger la puesta de la avispa, que se desarrolla bajo sus patas.

Pero lo que hace la Cotesia congregata es, siempre a ojos humanos, aún más retorcido. Las hembras de esta avispa de la familia de los bracónidos desarrollan partículas de un virus (bracovirus) en sus ovarios. En el momento de la puesta, inyectan tanto los huevos como el bracovirus en su huésped. El virus neutraliza el sistema inmune de la oruga para que no ataque a los huevos de la avispa. El final de la historia es previsible: los huevos eclosionan y se alimentan de ella hasta matarla.

Lo que han descubierto ahora un grupo de investigadores de la Université François Rabelais (Tours, Francia) y la Universidad de Valencia es que varias especies de mariposas, algunas tan conocidas como la monarca o la del gusano de seda, tienen en su ADN porciones del material genético de la avispa transferido por este bracovirus. Pero, si este parasitoide acaba con su huésped, ¿cómo hay lepidópteros adultos con sus genes?

La avispa 'Cotesia congregata' inyecta un virus contra el sistema inmune de la oruga mientras pone sus huevos. ampliar foto
La avispa 'Cotesia congregata' inyecta un virus contra el sistema inmune de la oruga mientras pone sus huevos.

"Tenemos dos hipótesis. Por un lado, la avispa puede parasitar a una mariposa que no sea su huésped natural por error. También cabe la posibilidad de puestas fallidas, en las que inyecta el virus, pero no los huevos", dice el investigador del departamento de genética de la Universidad de Valencia y coautor de la investigación, Salvador Herrero. De hecho, la C. congregata tiene al gusano del tabaco (Manduca sexta) como víctima específica y, sin embargo, no han encontrado material genético de la avispa en los ejemplares de M. sexta analizados.

Aunque sea el virus el que hace el trabajo de transferencia, los genes son de la avispa. Los bracovirus son virus simbiontes que llevan en los bracónidos desde hace más de 100 millones, siendo su material genético indistinguible del de las avispas. Serían como las mitocondrias de las células de los organismos complejos que, para científicas de la talla de Lynn Margulis y otros biólogos, fueron bacterias en el pasado. Al igual que las mitocondrias, las auténticas baterías del tejido celular, son vitales para los humanos, el bracovirus es esencial para supervivencia de la avispa.

Oruga infestada de pupas de avispa. ampliar foto
Oruga infestada de pupas de avispa.

El estudio, publicado en la revista PLoS Genetics, señala que el préstamo de genes de himenópteros a lepidópteros no es de ahora. Calculando el número de cambios en el genoma y la velocidad a la que se producen, los investigadores pudieron retrasar el reloj molecular y viajar en el tiempo para determinar que esta transferencia genética horizontal (la vertical es la de padres a hijos) se inició al menos hace cinco millones de años. "La transgénesis lleva actuando mucho tiempo antes de que nosotros lo hiciéramos en los laboratorios", comenta Herrero.

Pero la naturaleza no da puntada sin hilo. Si un material genético extraño permanece activo durante generaciones es que debe cumplir alguna función. Y he aquí la gran paradoja: una avispa que usa un virus para parasitar a una mariposa acaba pasándole genes que protegen a las mariposas de otros virus.

Los científicos estudiaron de cerca varios genes importados por las mariposas para determinar que función podrían tener. En el caso de la Monarca aún no tienen claro para qué le vienen bien los genes de una avispa, Pero, a varios ejemplares de rosquilla verde (Spodoptera exigua) le administraron una solución con bracovirus y baculovirus, otro virus específico de esta oruga, mientras que a otros les inocularon solo el baculovirus. Entre las primeras, la mitad pudo con el patógeno.

La transgénesis lleva actuando mucho antes de que nosotros lo hiciéramos en los laboratorios"

Salvador Herrero, Universidad de Valencia y coautor del estudio

Si se tiene en cuenta que hay decenas de miles de especies de avispas parasitoides, cada una con su único y diferente bracovirus, y que parasitan a la práctica totalidad de las especies de mariposas y polillas, es cuando este estudio cobra relevancia. Como dice Herrero, "el gran problema es que nos faltan muchos genomas tanto de lepidópteros como de himenópteros". Cuando se vaya resolviendo este problema, irán surgiendo muchos más casos de OGM naturales. La transferencia genética horizontal, que se creía solo cosa de bacterias, podría ser tan habitual como la herencia genética.

Para los investigadores hay una segunda derivada más preocupante que el hecho de que los humanos hayan perdido la exclusividad en modificar genéticamente organismos: la agroindustria está muy interesada en el desarrollo de avispas OGM para usarlas para el control biológico de plagas. Pero si se las dota de virus más efectivos, a la larga podrían hacer que los gusanos acabaran siendo resistentes a estos y otros virus.

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