Un trozo de gen determina el sexo

Jorge Laborda Fernández, Catedrático de Bioquímica y Biología Molecular, Universidad de Castilla-La Mancha
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Shutterstock / Marcos__Silva

Hay descubrimientos que nos dejan con la boca abierta. Hoy deseo hablar del último de ellos. Se tata del hallazgo de que el sexo en los mamíferos podría no venir determinado por un gen completo. Al menos en ratones, parece que un pedazo de un gen decide en la gestación de un nuevo ser si será macho o hembra. ¡Tiene gónadas la cosa!

Para entender lo sorprendente de este descubrimiento, deberemos desplazarnos brevemente por entre las maravillas de la determinación sexual durante el desarrollo de los embriones de mamífero. Además, explicaremos uno de los mecanismos más importantes de regulación del funcionamiento de los genes: el procesamiento alternativo del ARN mensajero.

Cómo se determina el sexo

Comencemos por la determinación sexual. Desde hace más de tres décadas se conoce que la presencia y funcionamiento de un único gen, localizado en el cromosoma Y, es imprescindible para el desarrollo de los testículos. Recordemos que las hembras poseen dos copias del cromosoma sexual llamado X, y por ello son XX, mientras que los machos poseen un solo cromosoma X y otro cromosoma Y.

Como ya sabemos, los organismos se desarrollan a partir de una sola célula fecundada. Esta inicia un programa, puramente mecánico y molecular, de división y generación de las diferentes células que van a constituir el organismo adulto. Las instrucciones de ese programa se encuentran en los genes, procedentes del padre y la madre, que se han reunido en el óvulo fecundado. Estas instrucciones son comunes para el desarrollo de todos los órganos, salvo los testículos.

Las instrucciones que posibilitan la formación de los testículos se encuentran en el gen llamado SRY, localizado, como hemos dicho, en el cromosoma Y. En ausencia de estas instrucciones se desarrollan ovarios.

Como sucede con la mayoría de los genes, las instrucciones del gen SRY se emplean para producir una proteína en el interior de la célula. En este caso, la proteína actúa sobre el funcionamiento de otros genes que, a su vez, producen proteínas que actúan sobre el funcionamiento de más genes. La acción del gen SRY desencadena así el funcionamiento en cascada de varios genes que, juntos, son los que realmente poseen las instrucciones para generar los testículos a partir de las mismas células precursoras que generarían ovarios.

Lo que sucede en ausencia del gen SRY es que esa cascada de funcionamiento de genes no se activa. Y como el programa de generación de testículos no se desencadena, se forman ovarios. De hecho, se ha comprobado que mutaciones que incapacitan al gen SRY generan una inversión sexual. Esto significa que animales XY carentes de un gen SRY que funcione con normalidad se desarrollan como hembras, como si fueran animales XX.

Instrucciones ocultas

Adentrémonos ahora brevemente por los mecanismos que regulan el funcionamiento de los genes para la producción de proteínas. Como sabemos, la mayoría de los genes no tienen las instrucciones para esta tarea ordenadas de manera contigua. Los genes tienen así fragmentos con instrucciones legibles (llamados exones) y fragmentos con instrucciones ilegibles (llamados intrones) que deben ser retirados. Es xxx como ddr si los jjff genes mbbn estuvieran nygh organizados ggjj a trozos uufg como esta xcvg frase.

Antes de ser leídos para producir proteínas, los trozos carentes de información deben ser eliminados. Esta eliminación se produce una vez se ha generado el llamado ARN mensajero. Que no es más que una copia fidedigna de la información contenida en el ADN de los genes.

Una de las ventajas importantes de esta copia es que puede ser manipulada sin por ello afectar a la información contenida en el ADN. El ARN mensajero puede ser así procesado, los trozos sin información son eliminados, y los trozos con información son pegados para generar una “frase” genética contigua legible y producir la proteína correspondiente.

Pues bien, aunque este es el funcionamiento normal de la mayoría de los genes, se creía desde su descubrimiento que el gen SRY no funcionaba de este modo. Excepcionalmente, los análisis de su estructura mostraban que este gen contenía la información para producir su proteína de manera contigua, sin molestas separaciones por trozos ilegibles. El ARN mensajero de este gen debía leerse sin necesidad de ser procesado.

Sin embargo, hace unos días, investigadores de la Universidad de Osaka, en Japón, han demostrado que esa creencia era falsa. Los análisis efectuados con mejores tecnologías para el estudio de los genes han puesto de manifiesto que el gen SRY contiene un trozo de información legible, un exón oculto, más allá de la zona hasta ahora tenida como la única legible del gen SRY.

No contentos con identificar este exón oculto en el gen SRY, los investigadores han realizado interesantes experimentos en los que manipulan el gen para eliminar este exón. De este modo han generado ratones con un gen SRY carente de este segundo exón. Según sus experimentos, en su ausencia los animales XY se desarrollan como hembras, es decir, sufren de inversión sexual. En otras palabras, la región del gen SRY considerada como la responsable de la generación de los testículos no es tal. Es, en realidad, la segunda región, hasta ahora desconocida, la que resulta imprescindible para el desarrollo de los testículos durante el desarrollo del organismo de los mamíferos a lo largo de la su gestación.

Este descubrimiento pone patas arriba muchos de los conceptos tenidos por ciertos sobre los mecanismos moleculares de la determinación del sexo. El hallazgo podría permitir asimismo comprender mejor los problemas que causan inversiones sexuales y otros síndromes de disfuncionalidad sexual que tanto rechazo social pueden generar. Un rechazo debido, en gran medida, al desconocimiento de lo que realmente sucede durante nuestro desarrollo para convertirnos en machos o en hembras.

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.

Jorge Laborda Fernández recibe fondos de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha