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4 de mayo de 2015

La reina previene la endogamia - Queen prevents inbreeding (Span and Eng).

Como otros insectos sociales, las abejas viven en colonias integradas principalmente por miembros de la casta obrera muy emparentados entre sí. Una alta diversidad genética entre las obreras es importante para la supervivencia de toda la colonia. Existen varias teorías sobre el por qué: por ejemplo, una fuerza de trabajo genéticamente variada está mejor equipada para desempeñar las diversas tareas necesarias en la colonia, y las colonias con gran diversidad genética tienden a ser menos susceptibles a enfermedades capaces de afectar a un amplio número de individuos. Pero, ¿cómo puede la reina, la única hembra fértil de la colonia, prevenir o mitigar la endogamia, manteniendo así la suficiente variación genética en la colmena?

El equipo internacional de Matthew Webster y Andreas Wallberg, de la Universidad de Upsala en Suecia, han estudiado cómo se esquiva el problema.

La abeja reina lo resuelve de dos maneras. Una es a través de la poliandria. Se aparea con montones de zánganos (machos de abeja) y utiliza su esperma para fertilizar los huevos de forma aleatoria, de manera que las obreras a menudo son de padre diferente. La segunda es a través de tasas extremadamente altas de recombinación.

 La recombinación, o entrecruzamiento, sucede cuando los espermatozoides y los óvulos se forman y se intercambian segmentos de cada par de cromosomas. Este proceso desempeña un papel crucial en el mantenimiento de la variación genética.

Secuenciando todo el genoma de 30 abejas africanas, el equipo de investigación ha podido estudiar la recombinación a un nivel de detalle que no era posible anteriormente. La frecuencia de recombinación en la abeja es más alta que la medida en cualquier otro animal y es más de 20 veces más alta que en los humanos.

El equipo de Matthew Webster y Andreas Wallberg en la universidad de Upsala ha estudiado la recombinación en abejas. (Foto: Petra Korall)

Las tasas extremas de recombinación encontradas en la abeja parece que son cruciales para su supervivencia.

Los resultados de la investigación se han hecho públicos a través de la revista académica PLOS Genetics. La referencia del trabajo es la siguiente: Webster et al (2015) Extreme Recombination Frequencies Shape Genome Variation and Evolution in the Honeybee, Apis mellifera. PLOS Genetics, DOI: 10.1371/journal.pgen.1005189

Queen prevents inbreeding.

Like other social insects, bees live mainly composed of members of the breed working very closely related to each other colonies. A high genetic diversity among the workers is important for the survival of the entire colony. There are several theories about why: for example, a genetically diverse work force is better equipped to perform the various tasks required in the colony, and colonies with high genetic diversity tend to be less susceptible to diseases that may affect a wide number of individuals. But how can the queen, the only fertile female in the colony, prevent or mitigate inbreeding, thereby maintaining sufficient genetic variation in the hive?

The international team of Matthew Webster and Andreas Wallberg, Uppsala University in Sweden, investigated how the problem is elusive.

The queen bee is solved in two ways. One is through polyandry. It mates with lots of drones (male bee) and uses his sperm to fertilize eggs randomly, so that the workers are often different parent. The second is through extremely high rates of recombination.

Recombination, or crossover, occurs when sperm and eggs are formed and segments of each pair of chromosomes are exchanged. This process plays a crucial role in maintaining genetic variation.

Sequencing the entire genome of 30 African bees, the research team has studied the recombination at a level of detail not previously possible. The frequency of recombination in the bee is far higher than in any other animal and is more than 20 times higher than in humans.

Matthew Webster equipment and Andreas Wallberg at the University of Uppsala studied recombination in bees. (Photo: Petra Korall)

Extreme recombination rates found in the bee appear to be crucial to its survival.

The research results have been made public through the journal PLoS Genetics. The reference work is: Webster et al (2015) Recombination Frequencies Extreme Shape Genome Variation and Evolution in the Honeybee, Apis mellifera. PLoS Genetics, DOI: 10.1371 / journal.pgen.1005189