La rica melena de un león, la colorida cola de un pavo real, los ejemplos de dimorfismo sexual son abundantes. El profesor de la Universidad de Osaka, Hajime Watanabe, ha estado investigando los genes que son la base de por qué los cuerpos masculinos y femeninos de la misma especie difieren.dos nuevos documentos, su laboratorio informa la regulación molecular y la expresión espacial del gen acertadamente llamado, doublesex1, en Daphnia magna . Este antiguo crustáceo proporciona un modelo para explicar la evolución del dimorfismo sexual en el reino animal.
"La determinación del sexo se puede dividir ampliamente en dos categorías: determinación genética del sexo y determinación ambiental del sexo ESD", dice Watanabe.
en condiciones normales Daphnia magna se reproduce asexualmente para formar solo hembras. Sin embargo, en tiempos de alto estrés, como la escasez de alimentos, aplicará ESD para producir también machos asexualmente, lo que contribuirá a la reproducción sexual.
En el primer estudio, usando la edición de genes basada en TALEN, el grupo conectó con éxito un indicador fluorescente al gen doublesex1 para observar la expresión espacial de doublesex1 en el Daphnia magna embrión en tiempo real. El estudio muestra cuándo y dónde en el embrión doublesex1 se expresa por primera vez y cómo esa expresión cambia con el tiempo para producir rasgos masculinos.
"Nuestros resultados sugieren una función específica de tiempo y sitio de doublesex1. El gen solo se recluta cuando y donde se necesita", dice Watanabe.
Los hallazgos dividen la expresión de dobulesex1 para el desarrollo masculino en seis etapas, que incluyen dos etapas no identificadas previamente, invaginación estomodeal y migración de cúmulos.
Aunque ambos sexos portan el gen, la expresión temporal de doublesex1 es mucho más larga en hombres que en mujeres, lo que sugiere que ciertos factores se comportan de manera diferente en los dos sexos. En el segundo estudio, Watanabe demuestra que el factor de transcripción es responsable de expresar doublesex1. Vrille esSe sabe que tiene un papel en el crecimiento y los ritmos circadianos, pero el grupo descubrió que es sensible al estrés ambiental. El equipo de Watanabe descubrió que suprimir la expresión de Vrille en embriones en desarrollo masculino o forzar su expresión en embriones en desarrollo femenino hacía que los embriones mostraran signos deel sexo opuesto y cambia la expresión doublesex1.
La mayoría de los embriones en los experimentos murieron, probablemente porque Vrille es crucial para muchas otras funciones biológicas además del desarrollo sexual, pero los datos, dice Watanabe, dejaron en claro que Vrille activa la transcripción de doublesex1 a través de la cooptación genética.
"La cooptación de genes es un método evolutivo a través del cual los genes toman nuevas funciones. Los humanos no tienen Vrille. Tienen un ortólogo, E4BP4 / NFLIL3", dice, y agrega que estudiar esta cooptación en Daphnia magna podría dar una idea de la evolución de E4BP4 / NFLIL3 en humanos.
Los resultados de los estudios son consistentes con otros animales y, Watanabe enfatiza, apoyan el uso de Daphnia magna para estudiar la evolución del dimorfismo sexual.
"Varios grupos han estudiado el desarrollo de rasgos específicos de sexo en organismos modelo como el ratón y la Drosophila. Estos modelos son informativos, pero no son adecuados para estudiar la evolución. Daphnia magna tiene una posición más ancestral y un sistema sexual único ", dice.
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Materiales proporcionado por Universidad de Osaka . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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