Originario de los áridos paisajes de Australia, el dragón barbudo central (Pogona vitticeps) es una especie fascinante. Tiene determinación genética del sexo, pero cuando se incuba a altas temperaturas, los machos genéticos se invierten y se desarrollan como hembras. Crédito: Whiteley SL et al., 2021, PLOS Genetics
Los embriones de dragón barbudo se convierten en hembras a través de los cromosomas sexuales o de las altas temperaturas.
Es probable que los procesos celulares antiguos estén involucrados en las inversiones sexuales dependientes de la temperatura.
Los embriones de dragón barbudo pueden usar dos conjuntos diferentes de genes para convertirse en una lagartija hembra: uno activado por los cromosomas sexuales y el otro activado por las altas temperaturas durante el desarrollo. Sarah Whiteley y Arthur Georges de la Universidad de Canberra publicaron estos nuevos hallazgos el 15 de abril de 2021 en la revista PLoS Genetics.
En muchos reptiles y peces, el sexo de un embrión en desarrollo depende de la temperatura del ambiente circundante. Este fenómeno, llamado determinación del sexo dependiente de la temperatura, se descubrió en la década de 1960, pero los detalles moleculares de cómo sucede han eludido a los científicos a pesar de medio siglo de intensa investigación. Los investigadores investigaron las vías bioquímicas requeridas para hacer una hembra en el nuevo estudio al estudiar este fenómeno en dragones barbudos. Los dragones barbudos machos tienen cromosomas sexuales ZZ, mientras que las hembras tienen cromosomas sexuales ZW. Sin embargo, las altas temperaturas pueden anular los cromosomas sexuales ZZ, lo que hace que un lagarto macho se desarrolle como hembra.
Whiteley y Georges compararon qué genes se activaron durante el desarrollo en dragones barbudos con cromosomas ZW en comparación con animales ZZ expuestos a altas temperaturas. Descubrieron que inicialmente, diferentes conjuntos de genes de desarrollo están activos en los dos tipos de hembras, pero que, en última instancia, las vías convergen para producir ovarios. Los hallazgos respaldan investigaciones recientes que proponen que los antiguos procesos de señalización dentro de la célula ayudan a traducir las altas temperaturas en una inversión sexual.
El nuevo estudio es el primero en mostrar que hay dos formas de producir un ovario en el dragón barbudo y nos acerca a comprender cómo la temperatura determina el sexo. El estudio también identifica varios genes candidatos potencialmente involucrados en la determinación del sexo dependiente de la temperatura. Estos hallazgos sientan las bases para futuros experimentos para descubrir el papel de cada gen en la detección de la temperatura y la dirección del desarrollo sexual.
Whiteley agrega: “El componente más emocionante de este trabajo es el descubrimiento de que el mecanismo involucra procesos celulares ubicuos y altamente conservados, vías de señalización y procesos epigenéticos de modificación de la cromatina. Este nuevo conocimiento nos acerca a comprender cómo la temperatura determina el sexo, por lo que es un momento muy emocionante para estar en biología”.
Referencia: "Dos vías transcripcionalmente distintas impulsan el desarrollo femenino en un reptil con determinación sexual tanto genética como dependiente de la temperatura" por Sarah L. Whiteley, Clare E. Holleley, Susan Wagner, James Blackburn, Ira W. Deveson, Jennifer A. Marshall Graves y Arthur Georges, 15 de abril de 2021, PLoS Genetics.
DOI: 10.1371 / journal.pgen.1009465
Financiamiento: Este trabajo fue apoyado por una Discovery Grant del Australian Research Council (DP170101147) otorgada a AG (líder), CEH y JMG. SLW recibió el apoyo de un premio de posgrado Research Plus de CSIRO, becas de posgrado y una beca de capacitación en investigación. Los patrocinadores no tuvieron ningún papel en el diseño del estudio, la recopilación y el análisis de datos, la decisión de publicar o la preparación del manuscrito.
