Los científicos usan la herramienta de edición genética CRISPR para manipular el comportamiento en las hormigas
Esta fotografía muestra a los trabajadores de Ooceraea biroi etiquetados con puntos de color para el seguimiento del comportamiento individual. Crédito: Daniel Kronauer La Universidad Rockefeller
Esta operación de OGM (usando tecnología CRISPR) está cambiando permanentemente la línea germinal de estas hormigas y con el propósito específico de cambiar su comportamiento social. Los tecnócratas no consideran la ética o los resultados desfavorables que seguramente ocurrirán. ⁃ TN Editor
La tecnología de edición de genes llamada CRISPR ha revolucionado la forma en que se estudia la función de los genes. Hasta ahora, CRISPR se ha utilizado ampliamente para modificar con precisión organismos unicelulares y, lo que es más importante, tipos específicos de células dentro de organismos más complejos. Ahora, dos equipos independientes de investigadores informan que CRISPR se ha utilizado para manipular huevos de hormigas, lo que lleva a cambios en la línea germinal que ocurren en cada célula de los animales adultos en toda la colonia de hormigas. Los documentos aparecen en agosto 10 en Celular.
“Estos estudios son una prueba del principio de que se puede hacer genética en las hormigas”, dice Daniel Kronauer, profesor asistente de la Universidad Rockefeller y autor principal de uno de los estudios. “Si está interesado en estudiar los comportamientos sociales y su base genética, las hormigas son un buen sistema. Ahora, podemos eliminar cualquier gen que creemos que influirá en el comportamiento social y ver sus efectos ".
Debido a que viven en colonias que funcionan como superorganismos, las hormigas también son un modelo valioso para estudiar sistemas biológicos complejos. Pero las colonias de hormigas han sido difíciles de cultivar y estudiar en el laboratorio debido a la complejidad de sus ciclos de vida.
Los equipos encontraron una manera de evitar eso, utilizando dos especies diferentes de hormigas. El equipo de Rockefeller empleó una especie llamada hormigas raider clonales (Ooceraea biroi), que carece de reinas en sus colonias. En cambio, los óvulos individuales no fertilizados se desarrollan como clones, creando un gran número de hormigas que son genéticamente idénticas mediante la partogénesis. “Esto significa que al usar CRISPR para modificar óvulos individuales, podemos hacer crecer rápidamente colonias que contienen la mutación genética que queremos estudiar”, dice Kronauer.
El otro equipo, una colaboración entre investigadores de la Universidad de Nueva York y la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York, la Universidad Estatal de Arizona, la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pennsylvania y la Universidad de Vanderbilt. , utilizó hormigas saltarinas indias (Harpegnathos saltator). "Elegimos esta especie porque tiene una característica peculiar que facilita la transformación de las obreras en reinas", dice Claude Desplan, profesor de plata en la Universidad de Nueva York y uno de los autores principales del segundo estudio. Si la reina muere, las jóvenes hormigas obreras comenzarán a batirse en duelo por el dominio. Con el tiempo, una de ellas se convierte en una "pseudoreina", también llamada puerta de juego, y se le permite poner huevos.
“En el laboratorio, podemos inyectar cualquier embrión trabajador para cambiar su composición genética”, dice Desplan. "Luego convertimos al trabajador en una pseudoreina, que puede poner huevos, propagar los nuevos genes y generar una nueva colonia".
Desplan, el coautor principal Danny Reinberg, investigador del Instituto Médico Howard Hughes en NYU Langone, y Shelley Berger, profesora de la Universidad Daniel S. Och en los departamentos de Biología y Biología Celular y del Desarrollo en Penn, comenzaron a estudiar estas hormigas hace varios años. como una forma de aprender acerca de la epigenética, que se refiere a cambios en la expresión genética en lugar de cambios en el código genético en sí. “Las reinas y las hormigas obreras son genéticamente idénticas, esencialmente hermanas gemelas, pero se desarrollan de manera muy diferente”, dice Desplan. "Eso los convierte en un buen sistema para estudiar el control epigenético del desarrollo".
El gen que ambos equipos de investigación eliminaron con CRISPR se llama orco (correceptor del receptor odorífero). Las hormigas tienen 350 genes para receptores de olores, un número prohibitivamente grande para manejar individualmente. Pero debido a la biología única de cómo funcionan los receptores, un gran golpe de suerte, en este caso, los investigadores pudieron bloquear la función de los 350 con un solo knockout. “Cada uno de estos receptores necesita asociarse con el correceptor Orco para ser efectivo”, dice Waring Trible, un estudiante en el laboratorio de Kronauer y el primer autor del estudio de Rockefeller. Una vez que el gen fue eliminado, las hormigas fueron efectivamente eliminadas. ciegos a las señales de feromonas que normalmente usan para comunicarse. Sin esas señales químicas, se vuelven asociales, vagando fuera del nido y no buscando comida.
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