Metilación del ADN en todo el genoma y en genes específicos a lo largo de las etapas de desarrollo en Pogonomyrmex californicus: una hormiga socialmente polimórfica

Este estudio analiza el papel de la metilación del ADN como mecanismo epigenético asociado a la plasticidad fenotípica, el desarrollo y la organización social en la hormiga cosechadora Pogonomyrmex californicus. Utilizando secuenciación por Nanopore (ONT) y comparándola con el estándar clásico de secuenciación con bisulfito (WGBS), los autores cuantificaron la metilación CpG en larvas, pupas, obreras y reinas. Ambos métodos mostraron una alta correlación, validando el uso de ONT como una herramienta fiable para estudios epigenómicos a gran escala en insectos.

Los resultados muestran que la metilación del ADN en P. californicus es globalmente baja (≈3%), coherente con otros himenópteros, y se encuentra fuertemente concentrada en los cuerpos génicos, especialmente en exones. Regiones como intrones, promotores, ADN intergénico y elementos transponibles presentan niveles bajos de metilación. La metilación de los cuerpos génicos (GBM) se asocia positivamente con la expresión génica en reinas, lo que respalda un papel regulador conservado de la metilación en insectos, distinto del silenciamiento transcripcional típico de vertebrados.

El estudio detecta diferencias claras en los patrones de metilación entre etapas del desarrollo y castas. Aunque más del 90% de los genes metilados son compartidos entre larvas, pupas, obreras y reinas —principalmente genes de funciones básicas celulares—, cada etapa presenta conjuntos específicos de genes metilados. En particular, obreras y reinas comparten genes metilados enriquecidos en funciones relacionadas con la percepción olfativa y rutas biosintéticas, procesos clave para el comportamiento y la fisiología de casta.

En conjunto, los resultados indican que la metilación del ADN en Pogonomyrmex californicus está asociada tanto al desarrollo como a la diferenciación de castas y posiblemente a la organización social. El estudio posiciona a esta especie como un modelo sólido para investigar cómo los mecanismos epigenéticos interactúan con la expresión génica para generar plasticidad fenotípica y complejas formas de organización social, aunque subraya la necesidad futura de separar los efectos de casta y variación poblacional.