Novedades de la ciencia: Un estudio financiado por los NIH señala que los genes del cromosoma X del ratón se vinculan a la infertilidad masculina

Un estudio financiado por los NIH señala que el cromosoma X del ratón contiene dos amplicones —regiones en las que se copia un solo gen varias veces— que parecen controlar la fertilidad masculina y las proporciones del sexo de la descendencia. Los hallazgos podrían proporcionar información sobre la infertilidad masculina entre humanos.

La eliminación de uno de los amplicones de los ratones favoreció a la descendencia masculina en una proporción de 60 a 40, y la eliminación de ambos suprimió la capacidad de producir espermatozoides. El aumento del número de genes en ambos amplicones favoreció a la descendencia femenina en una proporción de 60 a 40.

Alyssa N. Kruger, doctorando de la Facultad de Medicina de la Universidad de Michigan, y sus colegas dirigieron el estudio. Aparece en Current Biology. El estudio fue financiado por la Fundación Nacional para la Ciencia, el Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano Eunice Kennedy Shriver y el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales, estos dos últimos pertenecientes a los NIH.

Antecedentes

Entre los 23 pares de cromosomas humanos, las mujeres tienen dos cromosomas X , y los hombres tienen un cromosoma X y un cromosoma Y . En los humanos y en la mayoría de los otros mamíferos, los machos determinan el sexo de la descendencia. Los óvulos contienen un cromosoma X, mientras que los espermatozoides contienen un cromosoma X o un cromosoma Y. La combinación de los dos determina el sexo de la descendencia.

Los investigadores estudiaron dos amplicones en el cromosoma X del ratón: uno compuesto por múltiples copias del gen slx, y el otro compuesto por copias del gen slxl1.

Resultados

Los investigadores crearon ratones en los que se habían eliminado ambos amplicones. Esto dio como resultado ratones machos que eran infértiles. Aunque los animales produjeron una pequeña cantidad de espermatozoides, las células no se desarrollaron normalmente, permanecieron redondas en lugar de alargadas y sin las estructuras en forma de cola que las desplazan hacia adelante.

Los investigadores también desarrollaron un grupo de ratones que carecía del amplicón slx y otro grupo que carecía del slxl1. Cada grupo se desarrolló normalmente y produjo cantidades normales de espermatozoides. Los ratones sin estas alteraciones genéticas tuvieron una descendencia constituida por, aproximadamente, 50 por ciento machos y 50 por ciento hembras. Sin embargo, los ratones que carecían de slxl1 engendraron aproximadamente un 60 por ciento de descendencia masculina y un 40 por ciento de descendencia femenina, a pesar de que produjeron el mismo número de espermatozoides con cromosoma X y espermatozoides con cromosoma Y. Los ratones con copias duplicadas de slx y slx1 engendraron aproximadamente un 60 por ciento de descendencia masculina y un 40 por ciento de descendencia femenina.

Importancia

Debido a que la eliminación de slxl1 da como resultado menos descendencia femenina, los investigadores creen que este amplicón puede controlar el desarrollo de espermatozoides con cromosoma X. "Esto nos sugiere que este gen afecta la aptitud relativa del espermatozoide X en contraposición a la del espermatozoide Y, pero no sabemos cómo", afirmó la Sra. Kruger. "Tal vez los espermatozoides con cromosoma Y nadan más rápido o en una línea más recta". Del mismo modo, el aumento slxl1 incrementa la proporción de descendencia femenina, lo que sugiere que mejora la aptitud de los espermatozoides con cromosoma X.

Los hallazgos pueden proporcionar información sobre la función de los genes que controlan la producción de espermatozoides humanos y las causas de la infertilidad masculina.

Referencia

Kruger AN, et al. A neofunctionalized X-linked ampliconic gene family is essential for male fertility and equal sex ratio in mice. Current Biology. 2019. https://doi.org/10.1016/j.cub.2019.08.057 .