Las mutaciones en dos vías independientes son suficientes para crear nematodos hermafroditas

Área de la Ciencia:

• Genética evolutiva de la genética evolutiva.
• Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
• Las estrategias reproductivas de los nematodos.

Sus antecedentes:

• El nematodo Caenorhabditis elegans exhibe hermafroditismo auto fértil, ofreciendo información sobre la evolución de nuevos rasgos de las especies ancestrales gonocorísticas (masculino / femenino).
• La especie relacionada Caenorhabditis remanei posee sexos masculinos y femeninos distintos, que sirven como modelo para investigar los fundamentos genéticos de la determinación del sexo y la reproducción.
• Comprender la base genética del hermafroditismo en Caenorhabditis puede aclarar las vías evolutivas que conducen a la aparición de este modo reproductivo.

Objetivo del estudio:

• Investigar los requisitos genéticos para la evolución del hermafroditismo autofertil en el género Caenorhabditis.
• Determinar las mutaciones genéticas específicas que podrían facilitar la transición de un sistema masculino/femenino a un sistema hermafrodita autofertil.
• Para modelar el potencial proceso evolutivo de dos pasos que conduce al hermafroditismo en Caenorhabditis.

Principales métodos:

• Utilizó la interferencia de ARN (RNAi) para reducir la actividad de genes específicos involucrados en la determinación del sexo y la activación del esperma.
• Expresión génica manipulada en los animales XX (hermafroditas) de la especie Caenorhabditis remanei.
• Evaluó la capacidad de los espermatozoides producidos por animales XX manipulados para activar y fertilizar ovocitos.

Principales resultados:

• La reducción de la actividad del gen tra-2 en animales de XX C. remanei indujo la espermatogénesis, pero el esperma requería líquido seminal masculino para su activación.
• La reducción simultánea de la expresión génica tra-2 y swm-1 en animales de XX C. remanei dio como resultado hermafroditas autofertiles con esperma activo.
• Se descubrió que el gen swm-1, que regula la activación del esperma en C. elegans, es crucial para permitir la autofertilidad en animales manipulados XX.

Conclusiones:

• La evolución del hermafroditismo en Caenorhabditis probablemente ocurrió en dos pasos genéticos distintos.
• El primer paso implicó una mutación en la vía de determinación del sexo que conduce a la espermatogénesis XX.
• El segundo paso involucró una mutación en un gen como el swm-1, lo que permitió la autoactivación del esperma y, por lo tanto, la autofertilidad.