Científicos descubren el origen de la bioluminiscencia. – Un equipo de expertos, del que participa el INTA, logró secuenciar el genoma de dos especies de luciérnagas y el de un escarabajo luminoso. Esta información permitirá avanzar en el desarrollo de nuevas enzimas para mejorar las aplicaciones de la bioluminiscencia.
Además de su carismático show de luces, las luciérnagas son insectos extraordinarios. De hecho, sus cortejos luminosos captaron la atención de científicos durante años. Por esto, científicos de los Estados Unidos, Gran Bretaña, Japón y la Argentina lograron secuenciar y ensamblar el genoma de dos especies de luciérnagas y el de un escarabajo luminoso. Además, como resultado de la investigación, descubrieron cómo evolucionó la bioluminiscencia.
Humberto Debat, biólogo del Instituto de Patología Vegetal en el Centro de Investigaciones Agropecuarias del INTA –Córdoba, Argentina -– y unos de los autores del estudio, señaló que “las luciérnagas y el escarabajo cucubano están estrechamente relacionados ya que usan luciferina, una pequeña molécula que interviene en la obtención de luz en organismos bioluminiscentes”.
La bioluminiscencia no solo ayuda a estos insectos a encontrar pareja y reproducirse, sino que advierte sobre sus defensas químicas a potenciales depredadores.
La secuencia de los genomas de la luciérnaga norteamericana (Photinus pyralis) y la japonesa “heike-botaru” (Aquatica lateralis), y comparar sus orígenes bioluminiscentes con el genoma del escarabajo elatérido cucubano (Ignelater luminosus), abren la puerta a nuevas aplicaciones biotecnológicas.
“El conocimiento sobre los genes, las defensas químicas, los simbiontes y parásitos que evolucionaron junto con el estilo de vida luminoso de estas especies, facilitará el desarrollo de herramientas genómicas efectivas para el estudio de otros insectos y permitirá monitorear como proteger las poblaciones de escarabajos bioluminiscentes frente al cambio climático y de hábitats”, expresó Debat.
El trabajo no solo se enfocó en los genomas de las luciérnagas, sino también en su holobioma, es decir, en el conjunto de microorganismos asociados a estos insectos. “La información generada produjo secuencias de bacterias que viven dentro de las células de la luciérnaga y que participan en el proceso de iluminación o de la producción de potentes sustancias químicas de defensa”, indicó el investigador del INTA.
“Para nosotros es importante entender a los organismos y sus microrganismos asociados como un sistema complejo y multidimensional, cuyo equilibrio redunda en la aptitud biológica de los insectos –y humanos– con su entorno”, detalló Debat.
Gracias a este estudio, publicado en la revista científica eLIFE, los investigadores reconocen que la bioluminiscencia evolucionó al menos dos veces en los últimos 100 millones de años, tanto en el antepasado de las luciérnagas como de los escarabajos bioluminiscentes.