IEn los mamíferos, los cromosomas con los que está dotado un individuo influyen en la determinación del sexo. Este proceso ocurre durante desarrollo embriónico y depende de un equilibrio entre dos conjuntos de genes muy diferentes: uno promueve el desarrollo de los ovarios, mientras que el otro hace que se desarrollen los testículos. ¹

Durante décadas, los científicos han estudiado los genes que regulan la determinación del sexo. Sin embargo, no estaba claro si los elementos no codificantes, que constituyen la mayoría del genoma de los mamíferos, desempeñaban un papel en la orquestación de este proceso.

En un estudio reciente, los investigadores descubrieron que la eliminación embrionaria de un grupo de microARN (pequeñas moléculas no codificantes que controlan la expresión genética)Transformaron ratones machos en ratones hembras.² Los hallazgos, publicados en Comunicaciones de la naturaleza, reveló que las moléculas no codificantes juegan un papel fundamental en la determinación del sexo de los mamíferos.

“Estábamos buscando nuevos actores en el proceso [of sex determination]”, dijo el coautor del estudio Francisco Barrionuevogenetista de la Universidad de Granada. A pesar de las evidencias previas que sugerían que Los microARN no influyen en la determinación del sexosu equipo se mantuvo escéptico dados los roles cruciales de microARN en el desarrollo de órganos.^3,4

El equipo limitó su investigación a un grupo de seis microARN que los científicos habían identificado previamente como actores principales en procesos de desarrollo como la formación de neuronas y vasos sanguíneos. Mediante algoritmos que buscan objetivos probables de estos microARN, Barrionuevo y su equipo identificaron varios genes diana que están involucrados en el desarrollo ovárico. Para investigar más a fondo la participación del grupo de microARN en el desarrollo de los mamíferos, los investigadores utilizaron uno de dos enfoques diferentes para eliminar las secuencias genéticas que codifican este grupo de microARN. En algunos experimentos, eliminaron los elementos no codificantes directamente de células madre embrionarias de ratón. Para otros experimentos, generaron embriones de ratón mutantes mediante la cría de ratones que carecían de este grupo de microARN.

Cuando analizaron los ratones en desarrollo hacia el final de la gestación, cuando ya se había producido la diferenciación sexual, descubrieron que los fetos de tipo salvaje con cromosomas XY presentaban testículos descendidos. Por el contrario, las estructuras específicas de los testículos estaban ausentes en los fetos XY que carecían del grupo de microARN. Además, estos fetos mutantes mostraron un desarrollo ovárico similar al observado en los embriones de tipo salvaje y mutantes XX.

Para confirmar este fenotipo, los investigadores recurrieron a la inmunofluorescencia para captar marcadores moleculares del desarrollo gonadal. El factor de transcripción SRY-box 9 (SOX9), un factor esencial para el desarrollo testicular, apareció en las gónadas de los fetos de tipo salvaje, pero no en los mutantes XY. Por el contrario, las gónadas mutantes XY, al igual que las gónadas XX, expresaron el marcador ovárico Forkhead box L2.

Barrionuevo dijo que el equipo estaba sorprendido por la inversión total de sexo. Agregó: “Esperábamos que [these microRNA] “El cáncer juega un papel en la determinación del sexo, pero no esperábamos tal resultado”.

Darío Lupiáñezcoautor del estudio y genetista del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, estuvo de acuerdo y añadió que ese fenotipo es poco común.

Su hallazgo fue tan poco frecuente que el equipo utilizó varios métodos para confirmar que los ratones XY desarrollaron un fenotipo femenino. Una vez que confirmaron que los ratones XY desarrollaron rasgos femeninos, el equipo realizó un perfil de las células embrionarias para comprender qué células estaban involucradas en este proceso. Encontraron poblaciones celulares similares en muestras de tipo salvaje y mutantes independientemente del sexo, con la excepción de las células de Sertoli, que apoyan el desarrollo de los espermatozoides. Los investigadores detectaron células de Sertoli solo en las gónadas XY de tipo salvaje. Su ausencia en los embriones XY mutantes indicó que el grupo de microARN desempeña un papel crucial en el desarrollo de las células de Sertoli.

Cuando Barrionuevo y su equipo exploraron el efecto de la ablación de grupos de microARN en las células que dan origen a las células de Sertoli, descubrieron que estos progenitores carecían de Medias Rojas 9Luego investigaron los niveles de la proteína de la región determinante del sexo Y (SRY), codificada por un gen ubicado en el cromosoma Y. La proteína SRY se activa Medias Rojas 9lo que conduce al desarrollo de los testículos en las gónadas de los embriones XY, mientras que su ausencia en los embriones con cromosomas XX induce el desarrollo ovárico.⁵

El desarrollo adecuado de los testículos en animales XY requiere expresión oportuna de Lo siento.⁶ Los análisis de secuenciación de ARN revelaron que las gónadas mutantes expresaban este gen medio día después. Los análisis de inmunofluorescencia confirmaron una expresión tardía de la proteína SRY y menores cantidades de proteína en comparación con las de las gónadas de tipo salvaje.

“Es un fenotipo sorprendente”, dijo Roberta Migaleun biólogo del desarrollo ovárico del Instituto Francis Crick que no participó en el estudio. “La inversión total del sexo es bastante notable”.

El grupo de microARN implicado en este estudio está bien conservado evolutivamente, lo que sugiere que es probable que exista un sistema similar para la determinación del sexo en los seres humanos, añadió Migale. Espera que estos resultados pongan los elementos no codificantes en el radar de los médicos que están examinando a pacientes con trastornos del desarrollo sexual. Sin embargo, el estudio no arroja luz sobre lo que regula la expresión de estos microARN, ni sobre cómo controlan la expresión de los genes. Lo siento o Medias Rojas 9 expresión, señaló Migale.

Barrionuevo y Lupiáñez expresaron preocupaciones similares. A pesar de Medias Rojas 9 La expresión se reduce cuando se elimina el grupo de microARN, el gen El ARNm no es un objetivo directo del microARN, lo que dificulta determinar la relación entre los dos elementos genómicos. A los investigadores les gustaría explorar este aspecto, pero comprender la regulación exacta sería un desafío técnico, dijo Barrionuevo.

“La ciencia está en constante desarrollo y cada día surgen nuevas tecnologías”, afirmó Lupiáñez. “Quizás esta sea una pregunta que podamos volver a abordar en el futuro”.