En la mayoría de los mamíferos vivos, el sexo biológico está determinado por los cromosomas sexuales heredados de ambos padres: un cromosoma X de la madre y un cromosoma X o Y del padre. Concretamente, lo que determina si un individuo será hombre o mujer es la presencia o ausencia del cromosoma Y. Sin embargo, este último se encuentra en proceso de degeneración en el genoma humano, y podría desaparecer en unos pocos millones de años. ¿Significaría esto la extinción de nuestra especie? No necesariamente, porque la naturaleza siempre encuentra formas (a veces sorprendentes) de sobrevivir. Y el instrumento que utiliza no es otro que la evolución. Un equipo de biólogos liderado por Asato Kuroiwa, de la Universidad de Hokkaido, lo acaba de revelar al desvelar cómo dos especies de roedores que habían perdido el cromosoma Y sobrevivieron a esta circunstancia manteniendo la diferenciación sexual.
El cromosoma Y juega un papel fundamental en el proceso de diferenciación sexual, ya que alberga el SRY, un gen estructural responsable de la síntesis de testosterona y por lo tanto del desarrollo de los testículos. Excepto SRY, este cromosoma contiene muy pocos genes (no más de cincuenta), en comparación con los casi novecientos del cromosoma X, responsable de una amplia gama de funciones dentro de nuestro cuerpo. Así, aunque el cromosoma Y no es imprescindible para la vida de nuestra especie -no es un problema que las mujeres carezcan de él-, en su ausencia desaparece la capacidad del hombre para reproducirse y hacer progresar la especie. Sin embargo, mientras se cree que hace 166 millones de años, en los primeros mamíferos, este cromosoma tenía el mismo tamaño que su homólogo X, hoy es muy pequeño y está atrofiado. Si, como todo parece indicar, sigue degenerando al mismo ritmo, podría desaparecer en apenas 4,9 millones de años.
Esta degeneración se debe a que, al contrario de lo que sucede con el resto de los cromosomas, el Y presenta una sola copia en los individuos que lo portan. Esta copia se transmite de padres a hijos. Por lo tanto, este cromosoma no sufre recombinación genética, un mecanismo de mezcla natural que ocurre dentro y entre los cromosomas homólogos en cada generación y limita la acumulación de mutaciones y la pérdida resultante de la función del gen. Sin esta ventaja, los genes del cromosoma Y degeneran hasta perderse por completo.
Sin embargo, como muestran los biólogos de la Universidad de Hokkaido, todavía hay esperanza. Estos investigadores examinaron dos grupos de roedores pertenecientes a la especie Tokudaia osimensis, endémica de ciertas islas del archipiélago japonés de Amami. En la década de 1990 se descubrió que todos los individuos de esta especie, independientemente del sexo, portaban una sola copia del cromosoma X, y que el cromosoma Y y su región SRY han desaparecido (por lo que los machos y las hembras son X0). Durante tres décadas, los biólogos buscaron en vano el mecanismo que permitiera establecer una diferencia sexual en estos animales murinos.
El equipo de Asato Kuroiwa analizó minuciosamente el genoma de estos roedores para tratar de encontrar regiones genéticas que difieran en machos y hembras. Según sus observaciones, la mayoría de los genes del cromosoma Y (no relacionados con la diferenciación sexual) habrían sido reubicados en otros cromosomas, a excepción del cromosoma Y. SRY, cuyo rastro no se pudo encontrar. Por otro lado, se encontró una diferencia notable entre machos y hembras en el cromosoma 3, de carácter autosómico, es decir no sexual en condiciones normales. En concreto, hablamos de la duplicación de una región denominada Enh14, que consta de 17.000 pares de bases, las unidades que componen la molécula de ADN. Esta región se encuentra en el mismo cromosoma y bastante cerca del gen. medias9, conocido por su papel en el desarrollo de los genitales masculinos. En los mamíferos con un cromosoma Y, el gen SRY produce una proteína (también llamada SRY) que actúa como factor de transcripción para el gen medias9: se une a una secuencia reguladora específica cercana al gen medias9 y, gracias a su proximidad, aumenta la expresión de este gen en las gónadas indiferenciadas, lo que provoca su diferenciación.
Los biólogos de este equipo creen que la zona duplicada de Enh14, diana de un factor de transcripción aún por determinar, desempeña el papel de la proteína SRY, lo que sus experimentos parecen confirmar. De hecho, introducida en ratones, esta región duplicada aumenta la actividad del gen. medias9lo que indicaría que permite su funcionamiento en ausencia del gen SRY. Para Asato Kuroiwa y sus colaboradores, el cromosoma 3 se convierte así en sexual, ya que los machos son los únicos portadores de la versión con la región duplicada Enh14.Los investigadores ya han descrito cambios en comparación con el cromosoma 3 ancestral.
Es muy posible que en unos pocos millones de años, el camino recorrido por la especie Tokudaia osimensis propagarse a otros mamíferos. Y, si los humanos masculinos aún estuvieran presentes en un futuro lejano, podría ser gracias a la transferencia de funciones de diferenciación sexual a un nuevo cromosoma.
Guillermo Rowe Pirra
Referencia: “Renovación de cromosomas sexuales de mamíferos en sry-la rata espinosa Amami deficiente se debe a la regulación ascendente específica de machos de Sox9» ; et al. dentro PNAS, Vuelo. 119: e2211574119, octubre de 2022.
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Genética
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