Los investigadores han identificado un grupo de genes que induce diferencias en los cerebros en desarrollo de los gusanos redondos masculinos y femeninos y desencadena el inicio de la pubertad, una vía genética que puede tener la misma función en el control del momento de la maduración sexual en humanos.
El estudio, dirigido por científicos de la Universidad de Columbia, ofrece nueva evidencia de los efectos genéticos directos en las diferencias basadas en el sexo en el desarrollo neuronal y proporciona una base para intentar comprender cómo están conectados los cerebros de hombres y mujeres y cómo funcionan.
La investigación fue publicada el 1 de enero en eLife , una revista de acceso abierto fundada por el Instituto Médico Howard Hughes, la Sociedad Max Planck y el Wellcome Trust.
Los científicos saben desde hace tiempo que la pubertad se acompaña de cambios sustanciales en el cerebro caracterizados por la activación de neuronas que producen señales hormonales. Pero lo que hace que el cerebro comience a liberar las hormonas que activan la pubertad sigue siendo difícil de alcanzar.
"En este documento mostramos que una vía de genes reguladores actúa dentro de neuronas específicas para inducir diferencias anatómicas y funcionales en el cerebro masculino versus femenino", dijo el autor principal del estudio Oliver Hobert, profesor en el Departamento de Ciencias Biológicas de Columbia y Howard HughesInvestigador del Instituto Médico.
"Sorprendentemente, descubrimos que cada miembro de esta vía se conserva entre gusanos y humanos, lo que indica que tal vez hayamos descubierto un principio general de cómo las diferencias sexuales cerebrales en el cerebro están genéticamente codificadas".
Para su estudio, los investigadores trabajaron con el gusano redondo transparente C. elegans, el primer organismo multicelular en secuenciar su genoma. La composición genética del gusano es similar a la de los humanos, lo que lo convierte en uno de los modelos de investigación más poderosos en genética moleculary biología del desarrollo.
El equipo de investigación destacó a C. elegans
con una mutación en un solo gen conocido como Lin28. Hace más de una década, los científicos descubrieron un vínculo entre las mutaciones en el gen Lin28 y la pubertad de inicio temprano en humanos adolescentes, una condición altamente heredable que afecta a aproximadamente el 5 por ciento de la poblaciónPor el contrario, la sobreexpresión de Lin28 también se asocia con un retraso en la pubertad.
"Sabíamos que el gen existía en humanos, ratones y gusanos, pero no entendíamos cómo controlaba el inicio de la pubertad", dijo Hobert. "¿Lin28 trabajó directamente con el cerebro? ¿En qué tipo de tejido? ¿Qué otros genes?controlaba Lin28? "
Al analizar el mutante C. elegans
cepas, los investigadores encontraron que los gusanos con pubertad de inicio temprano portaban el gen Lin28 mutado, similar a los humanos. También descubrieron tres genes adicionales asociados con la maduración sexual prematura, el más interesante, el cuarto gen, llamado Lin29.
Lin29 resultó estar presente solo en el cerebro masculino y expresado en las neuronas centrales, estableciendo una clara diferencia en las estructuras neurales de hombres y mujeres. Aún más interesante, los C. elegans masculinos que faltaban el gen Lin29 tenían una apariencia masculina perose movió y se comportó más como mujeres.
"Si nos fijamos en los animales, incluidos los humanos, hay diferencias físicas y de comportamiento dramáticas entre machos y hembras, que incluyen, por ejemplo, cómo se mueven", dijo Hobert. "Los gusanos machos con deficiencia de Lin29, en esencia, fueron feminizados"
Laura Pereira, primera autora del artículo y becaria postdoctoral en el Departamento de Ciencias Biológicas de Columbia, dijo que el estudio es importante porque justifica que existan genes específicos que controlan las diferencias sexuales en el desarrollo neuronal ". Abre nuevas preguntas sobresi las diferencias en el comportamiento masculino y femenino están cableadas en nuestros cerebros ", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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