Nuevos hallazgos sobre los particulares cromosomas sexuales de los marsupiales

Un equipo de investigación internacional liderado por la UAB ha descrito nuevos mecanismos que regulan la formación de espermatozoides en diversas especies de marsupiales y que difieren de los descritos previamente en otros mamíferos, como el ser humano y el ratón.

El estudio, publicado en la revista PLoS Genetics, ha sido dirigido por Aurora Ruiz-Herrera, investigadora del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología y del Instituto de Biotecnología y Biomedicina (IBB), y realizado por Laia Marín (primera autora del trabajo), Laura González y Gala Pujol, investigadoras del grupo de Genómica Animal, coordinado por Aurora Ruiz-Herrera. Han colaborado también investigadores de las universidades Autónoma de Madrid, la Universidad de Nueva Gales del Sur, Melbourne y Chile.

Investigar la dinámica de la expresión de los genes que hay en los cromosomas sexuales de los marsupiales puede aportar nuevas claves funcionales y evolutivas, ya que este grupo de mamíferos constituye el eslabón previo a la forma de los cromosomas sexuales que tienen los mamíferos euterios (con placenta interna), con quienes comparten un ancestro común hace 185 millones de años.

Los cromosomas que determinan el sexo biológico de un individuo (cromosomas X e Y en mamíferos) son diferentes entre marsupiales y mamíferos euterios. La falta de una región compartida u homología en los marsupiales ofrece una oportunidad única para explorar el comportamiento de sus cromosomas sexuales durante la meiosis, proceso por el que se forman los gametos (óvulos y espermatozoides). El trabajo describe distintas configuraciones y comportamientos de los cromosomas sexuales durante la meiosis y una reducción de la recombinación cromosómica. “Muestra que la regulación de sus cromosomas sexuales es distinta, no solo respecto a los mamíferos euterios, sino también entre diversas especies de marsupiales, lo que podría presentar importantes consecuencias funcionales y evolutivas para la correcta formación de gametos”, señala Aurora Ruiz-Herrera.

La investigación incluye también la inédita detección en mamíferos de un mecanismo relacionado con el alargamiento de los extremos de los cromosomas, los telómeros, durante la formación de espermatozoides. Conocido como ALT, este mecanismo “fue inicialmente asociado exclusivamente con células tumorales, pero ahora hemos descubierto que también se encuentra regulando los telómeros durante la formación de espermatozoides, al menos en algunas especies de marsupiales”, explica Laia Marín. “De hecho, los futuros estudios del mecanismo ALT en células precursoras de los espermatozoides proporcionarán nuevas perspectivas respecto al papel que la regulación de los telómeros juega en la alta incidencia de tumores detectados en algunas especies de marsupiales”, añade.

El estudio se ha realizado a partir de tejido testicular de dos especies de marsupiales australianos (dama ualabi y el ratón marsupial de cola gruesa) y una especie de marsupial sudamericano (la yaca o marmosa elegante). Actualmente existen alrededor de unas 270 especies de marsupiales, la mayor parte de ellas en Australia y en menor proporción en el continente americano.

La investigación evidencia que los marsupiales son un buen modelo para explorar la gran diversidad en los mecanismos que regulan la formación de gametos y supone un avance en el conocimiento sobre la función de la organización del genoma de las especies.

“El estudio comparativo del proceso de formación de gametos en distintas especies de mamífero muestra que existen diferencias entre distintos grupos filogenéticos con importantes implicaciones funcionales y evolutivas”, concluye Aurora Ruiz-Herrera.

Artículo: Marín-Gual et al. (2022). Strategies for meiotic sex chromosome dynamics and telomeric elongation in Marsupials. PLoS Genetics 18(2): e1010040. doi: 10.1371/journal.pgen.1010040. https://dx.plos.org/10.1371/journal.pgen.1010040