Código genético para 'leer' a mariposas colombianas

Desde el 2003, 40 países "leen" una región del ADN mitocondrial de los organismos para usarla como "código de barras" en la identificación de especies. En Colombia, detrás del estudio y tipificación de las mariposas y mosquitos de importancia médica está un grupo de investigadores de la UN en Medellín.

A partir de ADN mitocondrial extraído de los tejidos de organismos en pequeñas cantidades y del cual se obtienen secuencias de un fragmento seleccionado como un descriptor universal, los científicos obtienen una "huella genética", asimilable a un código de barras, único para la identificación de las especies.

La región mencionada corresponde al gen mitocondrial Citocromo oxidasa I, elegida por ser casi idéntica en los individuos de la misma especie, pero diferente al compararla con otras. Por lo tanto, se convierte en una "marca molecular de las especies", según el cálculo realizado en el 2003 por el científico norteamericano D.N. Hebert, del Departamento de Entomología del Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsonian en Washington, ahora líder del proyecto en la Universidad de Guelph en Canadá.

Expertos de la UN en Medellín en alianza con los científicos del proyecto Biodiversidad de Mariposas Andinas (Tabd) y la Agencia para el Control de las Enfermedades, del Gobierno de los Estados Unidos (CDC), trabajan en la tipificación molecular de mariposas y mosquitos, respectivamente.

Para lograrlo, emplean la secuencia propuesta en el mundo como código de barras y otros genes mitocondriales y nucleares que ayudan a conocer aspectos taxonómicos y de filogenias de los insectos, en un área conocida como Sistemática Molecular.

Las mariposas (orden Lepidoptera) se incluyen en el grupo de los invertebrados de la clase Insecta, de amplio interés científico, especialmente para la agricultura debido a que pueden comportarse como plagas y como polinizadores. También como productores de seda o indicadores de la calidad de los ecosistemas.

Los mosquitos (orden Diptera) hacen parte de uno de los grupos más abundantes y con gran importancia en la transmisión de enfermedades al hombre y los animales. En la UN en Medellín, el Grupo de Investigación en Sistemática Molecular, liderado por la profesora Sandra Uribe Soto, estudia la biología, la taxonomía y la tipificación molecular de especies de mariposas de los grupos conocidos como Ithomiinae y Satyrinae. Igualmente, mosquitos y flebotomineos del país, involucrados en la propagación del dengue, la malaria y leishmaniasis respectivamente.

Este avance en la vigilancia entomológica y el monitoreo de las especies es de gran importancia en los programas epidemiológicos. También en la identificación del insecto vector, para entender aspectos como la relación entre el insecto y el parásito que trasmite, los hábitos de picadura que difieren entre las especies, e incluso, reconocer respuestas diferenciales en relación con la especie, como la eficiencia y capacidad vectorial o la resistencia a insecticidas.

"El Grupo de Investigación de la UN en Medellín lleva la delantera en la asignación de aproximadamente 300 códigos de barra en forma de secuencias de ADN a mariposas y mosquitos colectados en diversos proyectos científicos, en los que expertos de las universidades Nacional y de Antioquia han elaborado inventarios morfológicos de las especies. El análisis genético ha incluido insectos de museo, clave en el entendimiento de sus relaciones evolutivas, a partir del uso de novedosas técnicas de extracción de ADN", explicó la profesora Uribe.

Comprobando la megadiversidad

Para complementar la información biológica con la molecular se realizan estudios en conjunto con el Museo de Historia Natural de la Universidad de Campinas en Brasil, el Museo de Historia Natural de la Universidad Mayor de San Marcos (Perú); para el análisis de las mariposas, con el Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales (Pecet) de la Universidad de Antioquia, la Agencia para el Control de Enfermedades (CDC) y el Museo del Instituto Smithsonian, ambas entidades de Estados Unidos. En este proceso biomolecular y en el análisis de los mosquitos se tienen alianzas con el Museo de Historia Natural de Londres.

"Hemos adaptado los procesos científicos y tecnológicos a nuestros medios y condiciones. Contamos con uno de los mejores museos del país y un completo laboratorio para estudios biológicos y moleculares de insectos. La investigación con las mariposas ha avanzado ostensiblemente debido a la retroalimentación que se realiza con científicos de Perú, Brasil y Finlandia", dijo la investigadora.

Se han precisado datos y cifras de la megadiversidad del territorio, que confirman que el país es el tercero con mayor riqueza de mariposas en el mundo. Los investigadores de la UN en Medellín se han vuelto expertos en mariposas que polinizan a la familia de plantas conocida como Poaceae, abundantes, pero poco estudiadas.

El trabajo aporta al análisis molecular del grupo de las Ithomiinae, que incluyen las mariposas conocidas como "alas de cristal", de particular importancia por su condición ecológica y evolutiva. Los investigadores colombianos también se concentran en la diferenciación de las mariposas Mechanitis con base en los códigos genéticos y mediante el uso de caracteres morfológicos de los inmaduros (huevos, larvas y pupas), criadas bajo condiciones de laboratorio.

El trabajo molecular con mariposas cuenta con el apoyo logístico y financiero del Internacional Barcode IBOL, Colciencias, la Universidad de Antioquia (Pecet) y el proyecto de Código de Barras de Colombia y hace parte de la meta de obtener en un quinquenio las secuencias de ADN o huellas genéticas de por lo menos 5 millones de organismos de unos 30 países del mundo.

http://www.mineducacion.gov.co/cvn/1665/w3-article-213126.html