hormigas, biología
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| Un truco genético oculto otorga a las hormigas su asombroso poder de oler el mundo con perfecta claridad. (Hormigas asaltantes clonales). Fuente: Daniel Kronauer |
Las hormigas se basan en un extraordinario sentido del olfato para construir y organizar sus sociedades. Cada una de sus neuronas puede detectar solo un olor específico, una regla que mantiene la claridad de sus mensajes químicos.
09 octubre 2025.- Los científicos que estudian la hormiga asaltante clonal han descubierto cómo funciona esto: cada neurona activa un gen del olor mientras silencia todos los demás. El hallazgo revela un proceso genético oculto que ayuda a las hormigas a comunicarse, sobrevivir y desarrollar sus complejos sistemas sociales.
Sociedades de hormigas basadas en el olfato
Las sociedades de hormigas dependen del olfato para funcionar. Las feromonas les ayudan a encontrar alimento, a alertarse mutuamente del peligro y a coordinar la vida diaria de sus colonias. Este lenguaje químico depende de una simple regla biológica: un receptor por neurona. Dentro del genoma de una hormiga hay cientos de genes receptores de olores, cada uno responsable de detectar olores específicos. Si una sola neurona activara más de un receptor, las señales que llegan al cerebro se superpondrían y se difuminarían, destruyendo el preciso sentido del olfato de la hormiga.
Investigadores que estudian la hormiga asaltante clonal han descubierto cómo cada neurona elige un solo receptor entre cientos de opciones. Su trabajo, publicado en Current Biology , resuelve una antigua pregunta sobre cómo las hormigas preservan la claridad en su sistema de comunicación química.
El dogma del olfato
Una regla clave en la ciencia del olfato es que cada neurona sensorial debe tener su propia identidad molecular. Es una especie de dogma en el campo de la neurociencia sensorial. Cada neurona sensorial suele expresar un receptor, lo que le confiere su identidad.
Distintos organismos logran este emparejamiento uno a uno de distintas maneras. En las moscas de la fruta, los interruptores moleculares activan o desactivan con precisión genes individuales, de modo que solo se expresa un receptor por neurona. Los mamíferos utilizan un sistema más impredecible, en el que las neuronas reorganizan aleatoriamente su cromatina hasta que solo un gen receptor permanece activo.
Hasta ahora, no estaba claro si las hormigas seguían un método similar al de las moscas o los mamíferos, o si era algo completamente propio. A diferencia de las moscas de la fruta, que poseen unos 60 genes receptores, las hormigas poseen varios cientos, una cantidad similar a la de los mamíferos. Muchos de estos genes se agrupan en grupos de secuencias casi idénticas, lo que dificulta la activación de uno sin activar otros involuntariamente. Esta aglomeración genética significa que el enfoque directo de las moscas de la fruta no funcionaría para las hormigas, lo que implica que estos insectos sociales han desarrollado una forma única de preservar su equilibrio de "un receptor, una neurona".
Estrategia de caza de hormigas
Basándose en un artículo fundacional sobre el tema, publicado por el equipo en 2023, el laboratorio se propuso capturar este elusivo mecanismo en acción. Tras diseccionar el tejido antenal de hormigas asaltantes clonales, el equipo utilizó la secuenciación de ARN para determinar qué genes estaban activados y la hibridación in situ con fluorescencia de ARN para localizar dichos genes en la antena de la hormiga. Posteriormente, emplearon numerosas técnicas moleculares y computacionales de vanguardia para crear una imagen nítida de un receptor seleccionado, rodeado de sus vecinos inactivos.
Descubrieron que, cuando una neurona de hormiga activa su gen receptor elegido, no se detiene allí. La ARN polimerasa (el motor que copia el ADN en ARN) continúa más allá del punto final normal de ese gen, extendiéndose a los genes que se encuentran aguas abajo del objetivo. Estas transcripciones de "lectura directa" permanecen atrapadas en el núcleo, probablemente porque carecen de la etiqueta única necesaria para la exportación. Los autores especulan que estas transcripciones no son funcionales, pero que su propia producción es lo que silencia los genes aguas abajo. Mientras tanto, la neurona también genera ARN "antisentido" en la otra dirección. La polimerasa aquí actúa como un bloqueo para silenciar los genes aguas arriba que de otro modo podrían haberse activado.
El resultado es un escudo genético protector alrededor del gen receptor elegido.
Más allá de las hormigas asaltantes clonales
El equipo confirmó que este mismo mecanismo opera en otros insectos sociales, como la hormiga saltadora india y la abeja melífera. Estos hallazgos plantean la posibilidad de que muchos insectos, tanto sociales como no sociales, utilicen la interferencia transcripcional para mantener una proporción 1:1 entre receptores y neuronas.
Las implicaciones van mucho más allá del olfato de los insectos. Al demostrar que grupos compactos de genes relacionados pueden ser controlados por mecanismos de protección bidireccionales —la lectura simultánea, que silencia a los genes vecinos aguas abajo, y la transcripción antisentido, que bloquea a los genes aguas arriba—, este trabajo ofrece un modelo de cómo los genomas podrían mantener bajo control a grandes familias de genes. Los resultados también apuntan a un posible mecanismo para explicar cómo las hormigas expanden rápidamente su sentido del olfato en un período evolutivo relativamente corto. Los hallazgos descritos en este artículo podrían permitir la integración de genes receptores recién duplicados en un sistema sensorial sin necesidad de coevolucionar mecanismos reguladores adicionales.
Fuente: “Transcriptional interference gates monogenic odorant receptor expression in ants” by Giacomo L. Glotzer, P. Daniel H. Pastor and Daniel J.C. Kronauer, 19 September 2025, Current Biology. DOI: 10.1016/j.cub.2025.09.026
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