El misterio genético de los pájaros rojos

El misterio genético de los pájaros rojos Imagen superior: cardenal norteño (Cardinalis cardinalis) (Dominic Sherony, CC)

En el mundo de las aves el color rojo tiene un significado singular. Muchas especies utilizan las partes rojas de sus picos y plumas para disuadir a los rivales, atraer a sus parejas e incluso influir en la selección sexual, pues esta tonalidad denota una mayor calidad individual.

Dos estudios publicados en Current Biology en 2016 identificaron el gen que codifica la enzima capaz de convertir los pigmentos amarillos, obtenidos por su dieta alimenticia, en un llamativo rojo.

Hace casi 100 años, los criadores de canarios (Serinus canaria) cruzaron esta especie con cardenalitos (Carduelis cucullata), de un intenso color carmesí, lo que dio lugar a los primeros canarios rojos del mundo.

Los investigadores del primer estudio compararon las secuencias del genoma de estos dos tipos de canarios con la de los jilgueros rojos (Carduelis carduelis), en busca del gen responsable de las diferencias de color de las aves.

"Para producir las plumas rojas, las aves convierten los pigmentos dietéticos amarillos, conocidos como carotenoides, en colorantes rojos que posteriormente se depositan en las plumas", explica Miguel Carneiro, investigador de la Universidad de Oporto (Portugal) y autor principal del primer estudio. "Estos mismos pigmentos también se acumulan en los conos fotorreceptores existentes en la retina con el objetivo de mejorar la visión en color”, añade el experto.

El recorrido por el ADN les llevó a encontrar la enzima responsable de la coloración roja, la apodada CYP2J19, encontrada en el citocromo P450. Una enzima que se expresa, en altos niveles, en la piel y en el hígado de los canarios rojos.

El segundo estudio, realizado por las universidades de Cambridge (Reino Unido), Sheffield (Reino Unido) y Gothenburg (Suecia), también señala al citocromo P450 como el causante de la tonalidad escarlata.

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Imagen superior: canario rojo creado de la mezcla de un lúgano con un canario amarillo. (David Carroll)

En esta ocasión, las investigaciones fueron realizadas a través de comparaciones entre el genoma de los pinzones cebra (Taeniopygia guttata)que tienen un distintivo pico de color rojo, y el de los pinzones cebra mutantes, con picos amarillos.

Los investigadores hallaron la existencia de tres genes relacionados con el citocromo P450. En los pinzones de pico amarillo, estas regiones genéticas presentan múltiples mutaciones y un nivel de expresión casi indetectable de la enzima CYP2J19.

Capacidad latente

Para sorpresa de los investigadores, el gen que enrojece la piel de las aves está presente en los genomas de la mayoría de especies, no solo de aquellas con plumas rojas.

"Las aves diurnas parecen usar este gen para producir pigmentos rojos en la retina y mejorar la visión del color”, explica Joseph Corbo, autor del primer estudio y científico en la universidad de Washington (EE UU). "Sin embargo, solo las que tienen plumas de color bermellón expresan también el gen en su piel”, añade.

“Estos hallazgos sugieren que casi todas las aves tienen la capacidad latente para colorear sus plumas de rojo, pero deben aprender a desarrollarla”, comenta Corbo.

Aunque se sabía que algunas aves tenían esta habilidad, hasta ahora se desconocía la enzima implicada en enrojecer los carotenoides amarillos. "Nuestros hallazgos llenan este vacío y abren vías para futuras investigaciones sobre la evolución y las funciones de la coloración roja en las aves”, subraya Nick Mundy de la Universidad de Cambridge y uno de los autores del segundo estudio.

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Imagen superior: pinzón dos puntos de Peter, Tanzania (Staffan Andersson)

Referencias bibliográficas:

Lopes, Johnson, and Toomey et al.: "Genetic Basis for Red Coloration in Birds". Current Biology http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.03.076

Mundy and Stapley et al.: "Red Ketocarotenoid Pigmentation in the Zebra Finch Is Controlled by a Cytochrome P450 Gene Cluster". Current Biology http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.04.047

SINC, CC

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