Cuando se trata de espectaculares muestras de color, las aves son destacadas obvias en el mundo natural. Muchas aves de colores brillantes obtienen sus pigmentos de los alimentos que comen, pero eso no es cierto para los loros. Ahora, Los investigadores que informan de un estudio de periquitos familiares de tiendas de mascotas, también conocidos como periquitos, tienen nueva evidencia para explicar cómo las aves producen su característico amarillo, azul, y plumas verdes.

Los hallazgos reportados en la revista Celda el 5 de octubre prometen agregar una dimensión importante a los estudios evolutivos de los loros, dicen los investigadores.

"Los periquitos son un gran sistema para estudiar los colores de los loros porque la selección artificial durante los últimos 150 años ha dado como resultado una gran cantidad de rasgos genéticos mendelianos simples que afectan el color, "dice el primer autor Thomas Cooke, estudiante de posgrado en la Universidad de Stanford. "Identificamos un gen no caracterizado en los periquitos que se expresa altamente en las plumas en crecimiento y es capaz de sintetizar los pigmentos amarillos del periquito".

Los científicos han estudiado los colores en los periquitos durante más de un siglo. Sabían que los loros producen psitacofulvinas, un tipo de pigmento de rojo a amarillo que no se encuentra en ningún otro tipo de vertebrado. También sabían que la incapacidad de producir pigmentos amarillos en algunos periquitos hace que las aves pasen de amarillo y verde a azul. Pero no estaba claro qué genes y vías bioquímicas estaban involucradas.

Para averiguarlo en el nuevo estudio, El equipo dirigido por Carlos Bustamante de Stanford utilizó por primera vez el mapeo de asociación de todo el genoma para identificar una región que contiene la mutación de color azul. Esa región contenía varios genes, por lo que aún no estaba claro cuál de ellos era el responsable.

Para reducirlo aún más, los investigadores secuenciaron el ADN de 234 periquitos, 105 de los cuales eran azules. También secuenciaron 15 especímenes de museo de Australia. Esos estudios apuntaron a un solo gen mutado (MuPKS) que codifica una enzima policétido sintasa poco conocida en las aves azules.

En otro experimento clave, los investigadores compararon la expresión genética de las plumas de los periquitos verdes y amarillos con las de los periquitos azules. Esos estudios mostraron que MuPKS se expresó altamente en aves de ambas variedades de color, pero que hubo una sustitución de un solo aminoácido en un residuo conservado en los periquitos azules.

Luego, los investigadores clonaron el gen MuPKS y lo insertaron en la levadura para averiguar si la levadura comenzaría a producir pigmentos amarillos. Y lo hicieron.

Los investigadores dicen que fue una sorpresa encontrar que una mutación en MuPKS causa un cambio de color tan notable. Eso es porque genes similares se encuentran en casi todas las aves. La diferencia es que las aves que no pertenecen a la familia de los loros, como las gallinas y los cuervos, no expresan la enzima en sus plumas. Como resultado, no son amarillos. Este descubrimiento sugiere que el cambio evolutivo clave que llevó a los colores brillantes de los loros fue el patrón de expresión genética.

"Es de suponer que el gen tiene alguna función en los no loros además de la pigmentación, pero no sabemos lo que podría ser "Dijo Cooke.

Otra sorpresa para los investigadores fue que la enzima se expresó más en una porción de la pluma que muere una vez que la pluma está completamente formada. Sugiere que esas células deben producir el color y depositarlo en las células vecinas antes de morir.

El color juega un papel importante en la forma en que las aves interactúan entre sí, incluyendo cómo eligen compañeros. Los investigadores dicen que a medida que aprenden más sobre cómo se controlan estas enzimas, los hallazgos podrían aplicarse a muchos loros de todo el mundo, desde las rosellas carmesí de Australia hasta los papagayos de Argentina.

"Sería interesante ver qué tipos de cambios a nivel del ADN subyacen a las diferencias de coloración dentro y entre las diferentes especies de loros, "Dijo Cooke.