Sexo, deconstruido
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Las hormonas sexuales (estrógeno, testosterona y progesterona) controlan los comportamientos específicos del sexo en ratones, incluidos el apareamiento, la agresión y los comportamientos maternales. Sin embargo, lo que sucede en el cerebro aguas abajo de estos reguladores maestros no se comprende bien. Una nueva investigación sugiere que las hormonas activan y desactivan genes individuales, y cada gen influye en un comportamiento particular de manera modular: un gen influye en si un ratón se preocupa por sus cachorros, por ejemplo, mientras que otro afecta qué tan receptivo es a los avances sexuales.
Los hallazgos, publicados hoy (2 de febrero) en Cell, demuestran que un comportamiento social complejo puede ser deconstruido genéticamente. Además, comprender las diferencias específicas del sexo en el cerebro podría ayudar a descifrar por qué algunos trastornos neurológicos, incluidos el autismo y el TDAH, tienen diferentes tasas de prevalencia en hombres y mujeres.
“Es un artículo muy interesante, ” dijo Geert de Vries, director del Centro de Estudios Neuroendocrinos de la Universidad de Massachusetts, Amherst, que no participó en…
Nirao Shah y sus colegas de la Universidad de California, San Francisco, buscaron identificar las diferencias relacionadas con el sexo en la expresión génica en el hipotálamo de ratones machos y hembras, una región del cerebro previamente implicada en el control de comportamientos específicos del sexo. Nosotros y otros hemos demostrado en el pasado que las hormonas sexuales pueden controlar programas conductuales completos, dice Shah. Pero entonces la pregunta es, ¿cómo controla la testosterona, por ejemplo, todos estos comportamientos diferentes? ¿Cuál es el mecanismo?
Comparando microarreglos, el equipo de Shah compiló una lista de 64 genes que parecían expresarse de manera diferente en cerebros de ratones machos y hembras. Luego, el equipo miró más de cerca, realizando una hibridación in situ para visualizar físicamente la expresión génica en las neuronas de los machos frente a las hembras. Surgieron con una lista reducida de 16 genes con verdadera expresión diferencial entre los sexos. Muchos de los genes que identificó el equipo se han implicado previamente en trastornos humanos con proporciones sesgadas por sexo.
Centrándose en un subconjunto de esa lista, el equipo examinó cuatro ratones knockout, cada uno de los cuales tenía una mutación en uno de los 16 genes. Descubrieron que la pérdida de un gen individual conduce a un cambio modular, en el que solo se cambia un solo comportamiento relacionado con el sexo, en lugar de afectar todo el programa de comportamiento como lo hacen la testosterona y el estrógeno. La eliminación de Cckar, un gen implicado en la alimentación y el metabolismo de los ratones, produjo hembras dos veces menos receptivas al apareamiento con los machos, pero sus instintos maternales para cuidar de las crías y defenderse de los invasores no se vieron afectados. afectado. Del mismo modo, los machos con un gen Styl4 mutado, que codifica una proteína de señalización celular, estaban menos interesados en las hembras, pero aun así atacaban a otros machos de forma normal.
Gen de control de hormonas sexuales patrones de expresión que son muy específicos, extremadamente complejos y sexualmente dimórficos, y estos genes a su vez controlan los comportamientos específicos del sexo, dijo Shah. Pero ciertamente no estamos diciendo un gen, un comportamiento, advirtió. Estos genes podrían afectar igualmente a otros comportamientos que no hemos probado, como el aprendizaje o la recuperación de la memoria, dijo.
El hallazgo demuestra que un comportamiento social complejo puede examinarse y deconstruirse a nivel de genes individuales. Entonces la pregunta es inmediatamente, ¿cuántas otras conductas sociales complejas e instintivas se construyen de manera similar con una red de genes? dijo Shah.
Es realmente cosquillas intelectualmente, dijo de Vries. Nos estimula a pensar en la organización del comportamiento.
Queda por ver si los comportamientos humanos se construyen genéticamente de la misma manera que los comportamientos de los ratones, añadió Shah. Pero investigar las diferencias específicas del sexo en el cerebro podría ayudar a los investigadores a comprender por qué el cerebro parece ser vulnerable a algunas enfermedades mentales de una manera específica del sexo. El autismo, por ejemplo, es cuatro veces más común en hombres que en mujeres. El TDAH también es más común entre los hombres.
X. Xu et al., Modular genetic control of sexually dimórfico comportamientos, Cell, 148:596-607, 2012.
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