La ciència aconsegueix els primers insectes socials transgènics

Ja han arribat les formigues mutants. Un grup de científics dels EUA ha aconseguit per primera vegada modificar genèticament un insecte social. Han trigat gairebé quatre anys: en les espècies socials, a més del repte tècnic, cal fer malabars amb rituals, jerarquies i sistemes comunicatius, perquè un individu modificat arribi a l’edat adulta.

Els investigadors han alterat un gen vinculat amb l’olfacte dels insectes. Ho han fet utilitzant la tècnica CRISPR, un sistema de modificació genètica que ha revolucionat la biologia en els últims tres anys. Han apostat pels receptors olfactius, sabent la importància que té aquest sentit per a la sociabilitat.

En efecte, les formigues modificades exhibeixen comportaments anòmals: des de petites, no segueixen els rastres dels seus congèneres i no s’amunteguen entre elles per formar un niu. A més a més, al seu cervell gairebé desapareix la part dedicada al processament de les olors. Sortir del ramat els costa car: viuen molt menys que les no modificades.

EL REPTE DE LA SOCIABILITAT

«Fins ara, modificar un insecte social havia resultat massa complicat», explica Buck Trible, doctorand de la Universitat Rockefeller de Nova York, coautor del treball, que els autors han donat a conèixer a internet a l’espera de la seva publicació en una revista científica.

Gairebé tots els insectes socials no es reprodueixen en captivitat. En els pocs que ho fan, les gran majoria dels ous es converteixen en obreres estèrils i poquíssims en reines. S’haurien de modificar milers d’ous per obtenir un exemplar capaç de reproduir-se. A més a més, els ous són fràgils i sobreviuen només si els cuiden unes obreres, però aquestes poden rebutjar uns ous modificats.

No obstant, l’equip nord-americà ha trobat una espècie que eludeix aquests problemes: la Ooceraea biroi. «Aquesta espècie es reprodueix en captivitat i, sobretot, és clònica», explica Trible. En altres paraules, l’espècie no té reines, sinó que està formada per femelles que es reprodueixen per partenogènesi, és a dir, sense aparellament i produint un ou que conté una còpia genètica de la mare.

L’elecció resol tots els problemes, menys els plantejats pel comportament social. «El més difícil és col·lectar, modificar i tornar a introduir els ous en la colònia », explica Trible.

Els investigadors van trobar una manera que cada colònia produís tots els ous alhora. Després van fer virgueries per fixar els ous a plaques de vidre i injectar les molècules que alteren els gens. Finalment, van descobrir que, perquè les obreres acceptessin les larves modificades, era necessari enganyar-les: reemplaçar larves no mutants amb altres mutants al mateix nivell de desenvolupament. Fent malabars, els científics han aconseguit modificar unes 25 formigues. Els seus trets són radicalment diferents dels de les normals.

Les modificacions es van centrar en el gen ORCO, responsable de la recepció de les olors a les antenes. «Hi ha molts més gens receptors de les olors en les formigues en comparació amb altres insectes. Havien de ser importants», explica Trible.      ESPERANÇA DE VIDA

Així és: les formigues mutants perdien la capacitat de seguir els rastres olfactius de les seves companyes i no es reunien amb elles en nius. Els centres de processament de l’olor, que normalment ocupen un gran volum en el cervell de les formigues, gairebé desapareixien. I la seva esperança de vida es reduïa radicalment.

Notícies relacionades

Treballar en excés pot alterar l’estructura cerebral i perjudicar des de la regulació emocional fins a la presa de decisions

La sonda espacial soviètica cau a l'oceà Índic després de mig segle en l'òrbita terrestre

«El més destacat del treball és la fita de modificar una espècie social», comenta Xavier Bellés, entomòleg de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE) de Barcelona, no implicat en el treball. «Els canvis en la sociabilitat no em sorprenen –afegeix–. No obstant, és molt interessant que la mateixa organització anatòmica del cervell es vegi pertorbada», afegeix.

Ara els científics pretenen estudiar altres aspectes de la sociabilitat de les formigues. Trible pretén també modificar les Ooceraea biroi per reproduir la reina que aquesta espècie va tenir en èpoques remotes de la seva evolució.