Variantes genéticas que regulan la esperanza de vida en Drosophila dependen del tipo de dieta

Pallares LF*, Lea AJ*, Han C, Filipova EV, Andolfatto P, Ayroles JF. (2020). Diet unmasks genetic variants that regulate lifespan in outbred Drosophila. bioRxiv [artículo] ^{*contribución igual}

Resumen: La teoría evolutiva sugiere que los alelos que regulan la esperanza de vida deberían ser removidos del pool genético, sin embargo, décadas de estudios genéticos (GWAS) han mostrado que tales alelos persisten en las poblaciones. En este estudio, exploramos una posible explicación: los alelos que regulan la esperanza de vida ida tienen un efecto sólo en contextos específicos. Para esto, expusimos miles de moscas de la fruta (Drosophila melanogaster) a una dieta con niveles normales de azúcar y a una dieta alta en azúcar. Luego, secuenciamos mas de 10.000 individuos y seguimos los cambios de las frecuencias alélicas en todo el genoma durante el proceso de envejecimiento de las poblaciones. Con este diseño experimental identificamos miles de alelos que regulan la esperanza de vida, algunos tienen efectos contrarios en individuos jóvenes y viejos (tradeoffs), otros sólo afectan a los individuos en edades tardías, y notablemente, un tercio de estos alelos tienen efectos contexto-específicos. Encontramos que los alelos que reducen la esperanza de vida son derivados en vez de ancestrales, y tienen efectos mas fuertes en la dieta alta en azúcar, estos patrones son consistentes con la hipótesis que predice que los alelos que han sido históricamente neutrales o benéficos pueden volverse perjudiciales cuando las poblaciones se exponen a nuevos ambientes. También mostramos que midway, un gen que regula el almacenamiento de lípidos, y cuyo ortólogo DGAT1 regula la esperanza de vida en ratones, cumple un papel importante en regular la esperanza de vida en Drosophila melanogaster. Nuestros resultados sugieren que la arquitectura genética de la esperanza de vida es altamente poligénica y contexto-dependiente, y proveen información sobre los procesos evolutivos que determina este rasgo tan importante.