¿Niño o niña? Para aquellos que quieren influir en el sexo de su bebé, la superstición y la sabiduría popular no ofrecen escasez de consejos cuya efectividad es cuestionable en el mejor de los casos: desde qué comer hasta cuándo hacer el amor. Pero algunos animales tienen una técnica respaldadapor prueba científica: en tortugas y otros reptiles, si un huevo eclosiona macho o hembra depende de la temperatura de su nido.
El fenómeno se descubrió por primera vez en reptiles hace más de 50 años, pero hasta ahora los detalles moleculares eran un misterio.
En un estudio publicado el 11 de mayo en la revista ciencia , los investigadores dicen que finalmente han identificado una parte crítica del "termómetro" biológico que convierte a una tortuga en desarrollo en macho o hembra.
Según un equipo de la Universidad de Duke y la Universidad de Zhejiang Wanli en China, la explicación no radica en la secuencia de ADN en sí, las A, T, C y G, sino en una molécula que afecta la forma en que los genes se expresan sin alterar lacódigo genético subyacente
"La determinación del sexo dependiente de la temperatura ha sido un enigma durante mucho tiempo", dijo Blanche Capel, profesora de biología celular en Duke que dirigió la investigación. "Esta es la primera evidencia funcional de un vínculo molecular que conecta la temperatura con la sexualidaddesarrollo."
A diferencia de los humanos y la mayoría de los otros mamíferos, el sexo de muchas tortugas, lagartos y caimanes no está determinado por los cromosomas que heredan, sino por la temperatura ambiente durante una etapa sensible del desarrollo.
Por ejemplo, para un estanque común y una tortuga mascota llamada el deslizador de orejas rojas, los huevos incubados a 32 grados Celsius casi 88 Fahrenheit producen todas las crías hembras, mientras que las criadas a 26 grados Celsius 79 Fahrenheit eclosionan como machos.
En el estudio, los investigadores muestran que las temperaturas más bajas de incubación del huevo activan un gen clave llamado Kdm6b en los órganos sexuales inmaduros de la tortuga, o gónadas. Esto a su vez actúa como un interruptor biológico "activado", activando otros genes que permiten que los testículosdesarrollar.
Para centrarse en el gen crítico Kdm6b, los investigadores tomaron un grupo de huevos de tortuga recién puestos, los incubaron a 26 o 32 grados centígrados y buscaron diferencias en la forma en que los genes se activaron en las gónadas de las tortugas al principiodesarrollo: antes de que se haya decidido su destino como ovarios o testículos.
En un estudio anterior, los investigadores examinaron todas las lecturas de genes, o transcripciones, producidas en las gónadas de las tortugas durante este período de tiempo crítico.
Encontraron varios genes que aumentaron o disminuyeron a una temperatura pero no a la otra. Pero uno de los primeros genes en cambiar fue uno llamado Kdm6b, que se volvió mucho más activo a las temperaturas de incubación más frías que producen los machos, y fue casisilencioso a temperaturas más cálidas, productoras de hembras.
En el nuevo estudio, el equipo utilizó una técnica desarrollada por colaboradores de la Universidad Zhejiang Wanli para suprimir el gen Kdm6b en las gónadas de tortuga y ver cómo afecta su desarrollo sexual.
Descubrieron que silenciar el gen Kdm6b transforma un embrión de tortuga en crecimiento mantenido a temperaturas que de otro modo producirían un macho con testículos en una hembra de bebé con ovarios.
Otros experimentos mostraron que la proteína codificada por el gen Kdm6b a su vez interactúa con una región del genoma llamada Dmrt1, que actúa como un interruptor maestro para activar el desarrollo de los testículos.
Descubrieron que Kdm6b activa el interruptor maestro Dmrt1 modificando las histonas, las proteínas con forma de bola que envuelve el ADN dentro del núcleo celular, como un hilo enrollado alrededor de un carrete.
En muchas especies, la cola de las proteínas histonas está decorada con marcadores químicos especiales, o etiquetas de metilo, que mantienen inactivos los genes a lo largo de la molécula de ADN.
La actividad del gen Kdm6b activa el interruptor maestro Dmrt1 al eliminar estas etiquetas represivas y "aflojar" las colas de histonas, lo que hace que el ADN enrollado alrededor de las histonas sea más fácil de acceder y leer.
"Es como quitar los frenos del camino masculino", dijo la coautora Ceri Weber, candidata a doctorado en el laboratorio de Capel en Duke.
Los investigadores han encontrado cambios relacionados con la temperatura en la actividad del gen Kdm6b en otras especies cuyo sexo depende de la temperatura de incubación, como caimanes y dragones barbudos. "Esto sugiere que mecanismos moleculares similares también pueden estar funcionando en otros reptiles", dijo Capel.
Los investigadores piensan que Kdm6b y la proteína que codifica no perciben el calor o los cambios de temperatura inherentemente, ya que las temperaturas de incubación más frías aumentan la actividad genética en los futuros testículos de la tortuga pero no en otros órganos en desarrollo como el corazón o el hígado.
"El siguiente paso es encontrar el disparador de detección de temperatura", dijo Weber. "Estamos tratando de reducir las posibilidades".
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Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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