Estudio molecular de genes candidatos para el color de capa de llamas (<i>Lama glama</i>)

Abstract

La llama es el más grande de los Camélidos Sudamericanos domésticos y el más abundante en Argentina. Es una especie productora de fibra que se caracteriza por presentar una gran diversidad de colores y patrones de pigmentación. El color de la fibra tiene un impacto directo sobre su valor comercial, siendo el blanco uno de los colores más buscados. La pigmentación en los mamíferos es un proceso altamente conservado en el cual el color de capa base está dado por la relación entre eumelanina y feomelanina, controlada principalmente por los genes MC1R y ASIP. Se conoce que la producción de eumelanina en la llama está asociada a mutaciones recesivas en la región codificante de ASIP, mientas que los alelos de MC1R muestran asociación con la presencia/ausencia de pigmento. Sin embargo, aún se desconoce el mecanismo molecular que genera el fenotipo blanco. El objetivo general de esta tesis es estudiar a nivel molecular genes que intervienen en la ruta de síntesis de los pigmentos y determinar su rol en la producción del color de capa blanco en llamas. En primer lugar se realizó un estudio de los alelos de MC1R para determinar su asociación con este color. Se logró identificar el alelo dominante de la serie (alelo E) y se confirmó que MC1R*2 está asociado al blanco pero, necesariamente debe existir otro gen implicado en la producción de este fenotipo. En base a esto, se evaluaron distintas hipótesis que plantean mecanismos alternativos para la obtención del fenotipo blanco. Se estudiaron los genes KIT y MITF y los genes TYR y SLC7A11 relacionados con alteraciones en el desarrollo, la diferenciación o la migración de los melanocitos y con la dilución de melaninas o hipopigmentación, respectivamente. Para todos ellos se secuenció y se describió la región codificante y se estudiaron sus polimorfismos y su expresión en llamas con distintos fenotipos de color. No se encontraron mutaciones en ninguno de ellos que puedan ser causales del fenotipo blanco, pero se observó que todos los genes se expresaron significativamente menos en las llamas blancas respecto de las pigmentadas. Este patrón de expresión se puede explicar por la acción de ASIP. Se observó que este gen presenta una sobreexpresión en animales blancos y feomelánicos comparado con los negros. Se estudiaron las variantes transcripcionales de ASIP y se pudo determinar que la sobreexpresión es causada por un transcripto cuya región 5’UTR pertenece al gen NCOA6, sugiriendo que existe un reordenamiento de ASIP en el genoma de las llamas con los fenotipos blanco y feomelánico. Este transcripto podría corresponder al alelo de ASIP denominado Awt. Finalmente, considerando los alelos de MC1R y de ASIP se propone un modelo para la producción de los fenotipos de color de capa sólidos en la llama.