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USP encuentra nuevos beneficios de los espermatozoides

Múltiples beneficios de los espermatozoides
El proceso investigado por científicos de la UPS se llama gametogénesis masculina o espermatogénesis.
Latinoamérica

Nuevos beneficios de los espermatozoides fueron encontrados mediante un estudio realizado por científicos de la Universidad de Sao Paulo (USP). Hasta ahora se sabe que una mutación genética solo pasa de una generación a otra si está presente en los genes de los gametos de los padres.

Un nuevo artículo propone una explicación a través de la selección natural. Esto último solo ocurre en las células de los varones humanos y otras especies que llevan la mitad de los pares de cromosomas. Dicho estudio fue publicado en la revista especializada Genome Research. Las mutaciones adaptativas dan origen a genes nuevos.

“Genes nuevos son los genes que existen en una especie, pero no existen en las otras que son emparentadas. Ellos surgieron recientemente en la evolución”, enfatizó la bióloga María Dulcetti Vibranovski de la USP.

El proceso investigado por científicos de la UPS se llama gametogénesis masculina o espermatogénesis y ocurre a partir de la mitosis de una célula madre. En esta primera fase, la célula original se divide en nuevas células con el mismo material genético. Al termino de esto, todas son diploides.

En consecuencia, pasan por la meiosis, una fase en la que cada célula se divide en otras 4 que cargan solo la mitad del material genético original. Se quedan con una copia de cada cromosoma, es decir, son haploides. En la última fase de la espermatogénesis, estas células haploides se especializan, se alargan y crean cola. Esta fase se denomina posmeiosis.

Los investigadores utilizaron técnicas de bioinformática y modelado matemático para probar algunos supuestos del modelo. Los datos son de drosófilas, pero se aplican a otros organismos. Según la USP, la gametogénesis del polen de las plantas y de los espermatozoides humanos se generan por un proceso similar.

Durante el estudio se observaron que los genes nuevos se activan en un volumen mucho mayor en la meiosis y en la posmeiosis. Además, durante la mitosa se sugiere que deberían tener alguna función en las fases más tardías. Por ello, los investigadores constataron que los genes activos en las fases haploides tienen una firma de selección positiva. Esta última indica que esos genes traen mutaciones benéficas, adaptativas.

Por otro lado, la frecuencia del nuevo gen en los gametos de los individuos es mayor que cuando la mutación es perjudicial. Durante la espermatogénesis, se multiplican y duplican el material genético para luego repartirlo entre los gametos. Además, un gen duplicado puede sufrir mutación, ganar una nueva función y convertirse en un nuevo gen.

Haploides de la espermatogénesis

No obstante, también puede suceder que el gen pierda la función, convertirse en un pseudogen y desaparecer a lo largo del proceso evolutivo. Sin embargo, en la investigación, faltaba aún determinar si las fases haploides de la espermatogénesis. Esto de alguna forma afectaría la probabilidad de que las mutaciones se consolidaran como nuevos genes.

Los investigadores analizaron si la expresión de los genes nuevos era mayor en algunos cromosomas que en otros. Los resultados indicaron que los genes nuevos son más expresados ​​en la posmeiosis en autosomas, los cromosomas no sexuales. En los machos, todas las células tienen una característica haploide para los cromosomas sexuales. Esto último debido al bajo número de genes del cromosoma Y.

Los científicos concluyeron que sería haploide. Esto último es ventajoso para aumentar la frecuencia de los genes nuevos, acelerando la selección natural. Se demostró que esos genes se esparcen por la población en mucho menos generaciones cuando están activos en las células de las fases haploides. Lo último en relación a cuando están en la fase diploide.