Se anula el dogma de la determinación del sexo de las serpientes
Boa imperator y Python bivittatus TONY GAMBLEDurante más de 50 años, los científicos han dado por sentado que todas las serpientes comparten una determinación sexual ZW en el que los machos tienen dos cromosomas Z y las hembras uno Z y un W. Pero un estudio, publicado hoy (6 de julio) en Current Biology, revela que el La boa americana (Boa imperator) y la pitón birmana (Python bivittatus) utilizan un sistema de determinación del sexo XY, que evolucionó de forma independiente en las dos especies.
«Este trabajo es la culminación de muchas preguntas que hemos tenido sobre las pitones y las boas durante mucho tiempo». dice Jenny Marshall Graves, genetista de la Universidad La Trobe en Melbourne, Australia, que no participó en el estudio.
Algunas de estas preguntas surgieron para Warren Booth, genetista y ecologista de la Universidad de Tulsa. , mientras estudiaba la partenogénesis: el crecimiento y…
Booth se puso en contacto con Tony Gamble, un genetista de la Universidad de Marquette en Milwaukee, Wisconsin, que estudia los cromosomas sexuales, para comenzar una colaboración para investigar si las boas y las pitones podrían en realidad tienen cromosomas X e Y. Estimulado por las preguntas de Booth, volví y releí algunos de los primeros artículos sobre los cromosomas sexuales de las serpientes, dice Gamble. Lo que quedó claro es que no demostraron que las boas y las pitones tuvieran un sistema de cromosomas sexuales ZW. Simplemente lo dijeron sin ninguna evidencia.
Históricamente, los científicos usaban microscopía de luz para fotografiar y emparejar cromosomas homólogos. Si encuentra un par no coincidente de dos cromosomas que son morfológicamente diferentes en los hombres, tiene un sistema de cromosomas sexuales XY. Si encuentra un par sin igual en las hembras, tiene un sistema ZW, dice Gamble. Pero el problema es que una gran cantidad de especies no tienen cromosomas sexuales que sean morfológicamente distintos entre sí.
Para abordar este problema, Booth, Gamble y sus colegas digirieron los genomas de boas macho y hembra. , pitones y serpientes de cascabel de diamante occidental (Crotalus atrox), que se sabe que usan un sistema de determinación del sexo ZW, con enzimas de restricción para crear fragmentos de solo cientos de pares de bases de largo. Secuenciaron los fragmentos y luego usaron un programa de computadora para identificar marcadores genéticos específicos del sexo.
En un sistema ZW, donde las hembras tienen tanto una Z como una W, los marcadores específicos del sexo se encontrarán en grupos más grandes. números en las mujeres porque probablemente se encuentran en el cromosoma W, que los hombres no tienen. En un sistema XY, donde los machos tienen tanto una X como una Y, estos marcadores genéticos específicos del sexo se encontrarán en los machos porque probablemente sean específicos de Y. Como era de esperar, los autores identificaron más marcadores en los datos de secuenciación de hembras de serpientes de cascabel que de machos. Pero también encontraron un exceso de marcadores genéticos específicos del sexo en las secuencias de boa y pitón macho, lo que sugería que estas serpientes tienen una determinación sexual XY.
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Los investigadores validaron la presencia de algunos de los marcadores específicos del sexo mediante PCR y luego los asignaron a los datos del genoma de la boa y la pitón para confirmar qué cromosomas eran los cromosomas sexuales. El equipo también utilizó los genomas de la boa y la pitón para demostrar que, si bien ambas tienen sistemas XY, en realidad han desarrollado esos XY de forma independiente en diferentes cromosomas, dice Gamble.
La identificación de los cromosomas sexuales de la boa y la pitón podría ser un gran avance para nuestra comprensión de la determinación del sexo en las serpientes, dice Graves. Los estudios de vinculación genética a la antigua nos mostrarán dónde está el gen ligado al sexo, y ahora sabemos suficiente genómica para poder averiguar qué genes hay en ese parche de cromosoma y preguntar, ¿alguno de ellos es un buen candidato para la determinación del sexo?
Los autores encontraron que la especie pitón tiene cromosomas sexuales diferentes a los de las boas, pero hay muchos linajes entre ellos, dice Luk Kratochvl, biólogo evolutivo de la Universidad Charles en Praga, República Checa, que no participó en el estudio. trabajar. Investigar los cromosomas sexuales de estos linajes intermedios de serpientes podría proporcionar información sobre la evolución y la estabilidad de los cromosomas sexuales en otros animales, agrega.
Gamble está de acuerdo en que el siguiente paso es explorar los sistemas de cromosomas sexuales de otras especies. pero, para él, una pregunta mayor también surge de este trabajo. Hay muchas más cosas en las serpientes de lo que nadie pensó, dice. Estaba allí para que cualquiera lo viera, y tantos científicos, incluido yo mismo, fallamos en mirar críticamente esta literatura más antigua. Uno tiene que preguntarse con qué frecuencia hacemos esto. ¿Qué otras suposiciones mantenidas durante mucho tiempo doy por sentadas como fácticas que en realidad podrían no tener ninguna evidencia empírica detrás de ellas?
T. Gamble et al., El descubrimiento de los cromosomas sexuales XY en una boa y una pitón, Current Biology doi:10.1016/j.cub.2017.06.010, 2017.
Ver Una especie de serpiente que no se ha visto viva durante 64 años aparece en Brasil
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