Verdes, azules o amarillas: un solo gen colorea las plumas de los periquitos

Las aves presentan los colores más llamativos del mundo animal. Muchos pájaros los obtienen a través de los alimentos, pero no es el caso de los loros. Un equipo de científicos se ha centrado en los periquitos, protagonistas de #Cienciaalobestia, para demostrar que la mutación de un solo gen es responsable de que unos ejemplares tengan plumas amarillas, verdes o azules.

Periquitos verdes, azules y amarillos. / Thomas Cooke

Aunque el color predominante de los loros es el verde, sus plumas contienen pigmentos rojos, naranjas y amarillos. De ahí que se puedan encontrar ejemplares de otros colores en función de la especie. Esto les permite camuflarse en entornos salvajes o distinguirse de otros individuos, sobre todo a la hora de encontrar pareja. Pero la manera en la que sus plumas producen estas tonalidades a través de pigmentos lleva mucho tiempo fascinando a los científicos.
Hasta ahora se sabía que los loros producen psittacofulvinas, un tipo de pigmento que va del rojo al amarillo y que no se encuentra en ningún otro vertebrado. Algunas de estas aves además son incapaces de generar pigmentos amarillos, lo que hace que en lugar de ser azules o amarillos se vuelvan verdes. Sin embargo, no quedaba claro aún qué genes y vías bioquímicas estaban involucradas en este proceso.
Un nuevo estudio, publicado en la revista Cell, aporta nuevos datos sobre la evolución de los loros basándose en los periquitos, criados desde hace décadas para su venta como animales domésticos.

“Los periquitos son un gran modelo para estudiar los colores de los loros debido a la selección artificial de la que han sido objeto en 150 años”, señala el autor

“Los periquitos son un gran modelo para estudiar los colores de los loros debido a la selección artificial de la que han sido objeto en los últimos 150 años y que ha dado como resultado un gran número de rasgos genéticos que afectan el color”, apunta Thomas Cooke, primer autor del trabajo e investigador en la Universidad de Stanford (EE UU).
Un gen que lo cambia todo
Gracias a su análisis, los científicos han podido identificar un gen que no estaba caracterizado en los periquitos, que está altamente expresado en el crecimiento de plumas y que es capaz de sintetizar los pigmentos amarillos.
Para llegar a estas conclusiones, el equipo de investigación –liderado por Carlos Bustamante de la universidad estadounidense– usó primero un mapa de asociación genética para identificar una región que contenía la mutación del color azul. Los resultados revelan que esta área contiene varios genes, por lo que los científicos aún no sabían cuál de ellos era el responsable.
A continuación, el grupo de investigación secuenció el ADN de 234 periquitos –de los cuales 105 eran azules– y de 15 especímenes de museo en Australia. El análisis determinó que un solo gen mutado –denominado MuPKS– codifica una enzima poco conocida llamada policétido sintasa en las aves azules.
En otro experimento, los investigadores compararon la expresión génica de plumas verdes y amarillas de los periquitos con las azules. Aquí el equipo observó que MuPKS estaba altamente expresado en pájaros en las variedades de verde y amarillo, pero que en el caso de los periquitos azules solo había una sustitución de aminoácidos en un residuo conservado. Al clonar el gen e insertarlo en levadura, los autores comprobaron que esta comenzaba a producir pigmentos amarillos.
Quedaba entonces claro para los científicos que la mutación del gen MuPKS causa el cambio de color. El resto de aves, como lo pollos o los cuervos, no expresa la enzima en sus plumas, por lo que no se pueden volver amarillas. El trabajo confirma así que es el patrón de expresión génica la clave en el cambio evolutivo del color de las aves.
El siguiente paso ahora es averiguar las modificaciones que se producen en el ADN de las diferentes especies de loros que producen coloraciones tan dispares.