El destino del sexo de las ratas es flexible
T. osimensis, derivadas originalmente de células de rata hembra, se encontraron en quimeras de rata-ratón macho y hembra. HONDA ET AL., SCI ADV, 3:E1602179, 2017En la mayoría de los mamíferos, las hembras tienen dos cromosomas X y los machos tienen uno X y uno Y. Pero tanto las ratas espinosas Amami (Tokudaia osimensis), machos como hembras, roedores en peligro de extinción nativos de una isla japonesa, portan un solo cromosoma X. En un estudio publicado hoy (12 de mayo) en Science Advances, un equipo de investigación dirigido por Arata Honda de la Universidad de Miyazaki en Japón usó fibroblastos de la cola de una hembra espinosa rata para derivar células madre pluripotentes inducidas (iPSC). Estas células fueron capaces de diferenciarse en células germinales femeninas y masculinas en el cuerpo de un organismo huésped, una quimera de rata espinosa de ratón.
“Este es un artículo muy intrigante” dijo Oliver Ryder, quien es el Director de Conservación Genética en el…
Ubicación de la isla en la que T. osimensis reside CARLA SCHAFFER/AAAS Y EL ZOO DE PHOENIX DE LA CIUDAD DE MIYAZAKI El equipo de investigación cultivó fibroblastos de la cola de una rata espinosa hembra, que fue devuelta a la naturaleza. Después de probar una variedad de condiciones de inducción y cultivo, los autores obtuvieron T. osimensis líneas iPSC. Introdujeron estas células en blastocistos de ratón y luego las implantaron en madres sustitutas de ratón.
Los investigadores rastrearon las iPSC inyectadas con un marcador fluorescente y determinaron que aproximadamente una cuarta parte de los embriones y las crías eran quimeras. Cuando examinaron las quimeras adultas, los autores encontraron iPSC en múltiples tejidos, incluidos parches de piel y pelaje marrón de rata espinosa. Las iPSC también contribuyeron a la formación de espermátidas y un ovocito, pero el número de estas células germinales derivadas de iPSC de rata espinosa fue bajo.
Hemos generado con éxito iPSC de nave verdadera a partir de T. osimensis y quimeras interespecíficas con células [de rata espinosa] en todo el cuerpo, escribió Honda en un correo electrónico a The Scientist. Hembra T. osimensis Las iPSC podrían contribuir y sobrevivir como células germinales masculinas en testículos interespecíficos adultos, agregó.
El siguiente paso es determinar si las células germinales que se desarrollaron eran funcionales, dijo Monika Ward, quien estudia los genes del cromosoma Y en la Escuela de Medicina John A. Burns de la Universidad de Hawái y no participó en el estudio. Debido a la baja eficiencia, los autores no pudieron realmente probar si [las células] pueden funcionar en la fertilización, explicó.
Honda confirmó que su equipo planea trabajar para mejorar la eficiencia de la producción de células germinales. También quiere sacar el sistema de las quimeras y colocarlo en la placa de Petri, para lograr la generación de óvulos, espermatozoides y eventualmente embriones de ratas espinosas de Amami.
Embrión de quimera interespecíficoHONDA ET AL., SCI ADV, 3:E1602179, 2017Los usos potenciales de dicho sistema también podrían extenderse más allá de las ratas espinosas. Trabajamos en la preservación de las especies en sus hábitats. Trabajamos en la cría en cautividad. Trabajamos en reproducción asistida, dijo Ryder, pero hay especies que están en peligro de extinción que quizás no puedan salvarse sin la aplicación de tecnologías genéticas y reproductivas más avanzadas.
Y aunque este estudio deja claro que la determinación del sexo es flexible en ratas espinosas, una pregunta que permanece sin respuesta es cómo surgen realmente las características sexuales masculinas y femeninas en los roedores, dijo Honda.
No me queda claro que el uso de células madre pluripotentes inducidas de hembras en ratones quimera, que luego tendrán el componente ambiental del ratón, realmente ayudará a desentrañar cómo se determina el sexo en la rata espinosa, Melissa Wilson Sayres, quien investiga la evolución de los cromosomas sexuales en la Universidad Estatal de Arizona en Tempe y fue no participó en el trabajo, le dijo a The Scientist. Pero cuanto más podamos estudiar la determinación del sexo y comprender realmente de qué manera es flexible [e] inflexible, más iluminaremos cuán flexible puede ser nuestro propio sistema de determinación del sexo.
A. Honda et al., Adaptación flexible de células germinales masculinas de iPSC femeninas de Tokudaia osimensis en peligro de extinción, Science Advances, 3:e1602179, 2017.
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