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    Las ranas revelan el mecanismo que determina la viabilidad de los híbridos

    Cruce Xenopus laevis , la rana africana con garras, y Xenopus tropicalis , la rana de garras occidentales tiene resultados asimétricos. Cuando una rana de garras africana hembra se cruza con una rana de garras occidental macho, los embriones son viables. Sin embargo, al revés, El cruce de una rana africana con garras macho y una rana con garras occidental hembra conduce a embriones que mueren en las primeras etapas de desarrollo. Los investigadores encontraron la razón de esto:la maquinaria molecular materna de la rana con garras occidental no puede reconocer completamente los cromosomas paternos de la rana con garras africana. La separación de los cromosomas paternos durante la división celular se interrumpe. Como consecuencia, las células carecen de una gran cantidad de genes vitales y mueren rápidamente. Crédito:Universidad de California Berkeley, Universidad Radboud

    ¿Por qué algunos híbridos son viables y otros no? Se sabe que esto depende de la especie padre y de la especie madre. Una nueva investigación en dos especies de ranas relacionadas muestra la influencia de las especies madre y padre:un híbrido es viable, el otro híbrido muere en las primeras etapas de desarrollo. Científicos de la Universidad de Radboud, junto con colegas de Estados Unidos y Japón, publicaron sus hallazgos el 10 de enero en Naturaleza .

    Cuando dos especies relacionadas se cruzan, su material genético se cruza, lo que puede dar lugar a nuevas especies. Pero de vez en cuando hay una diferencia en la descendencia, dependiendo de cuál de las dos especies es la madre y cuál es el padre. Un ejemplo bien conocido de híbrido es una mula, la prole de un asno y una yegua. Al revés, la descendencia de una burra y un caballo macho es un animal diferente:un burdégano. Por lo tanto, hace una diferencia qué especie es el padre y cuál es la madre.

    Un híbrido es viable el otro híbrido no es

    Tanto las mulas como los burdéganos son infértiles, porque los burros y los caballos tienen un número diferente de cromosomas, las estructuras de proteínas en las que está presente el material genético. Levaduras plantas peces y anfibios (a diferencia de los mamíferos) pueden, sin embargo, producen híbridos fértiles. El profesor de Biología del Desarrollo Molecular Gert Jan Veenstra dice:"Por ejemplo, en las ranas puede aparecer una duplicación de cromosomas, en el que todo el conjunto de cromosomas del padre y la madre se transmiten a la siguiente generación ".

    Sin embargo, hay otro problema:algunos híbridos no son viables, mientras que el mestizaje es al revés. Los embriones son genéticamente idénticos, pero hay una diferencia en la viabilidad, dependiendo de la especie padre y la especie madre. Veenstra dice:"Aunque es vital para la evolución, los mecanismos de los híbridos viables y no viables se desconocen hasta la fecha ".

    Cruce de la rana de garras africana y occidental

    Los científicos mostraron este fenómeno en la investigación con dos especies de ranas relacionadas:Xenopus tropicalis y Xenopus laevis (también conocidas como ranas con garras occidentales y africanas, respectivamente). Cuando una rana de garras africana hembra se cruza con una rana de garras occidental macho, los embriones son viables. Sin embargo, al revés, El cruce de una rana africana con garras macho y una rana con garras occidental hembra conduce a embriones que mueren en las primeras etapas de desarrollo. ¿Por qué es eso? permaneció confuso.

    Los investigadores informan qué salió mal durante este cruce:la maquinaria molecular materna de la rana con garras occidental no puede reconocer completamente los cromosomas paternos de la rana con garras africana. Dos piezas específicas de los cromosomas paternos son incompatibles con la célula materna, y así se interrumpe la separación de los cromosomas durante la división celular. Estas células ahora carecen de una gran cantidad de genes importantes, como los genes del metabolismo, y por lo tanto morir rápidamente.

    Esto muestra que hay una fuerte asimetría cuando se trata de híbridos, dependiendo de la especie padre y la especie madre. "Estos hallazgos son importantes, porque este tipo de híbrido está presente en la naturaleza y en algunos casos da lugar a nuevas especies. Cuando surgen nuevas especies, parece haber un período de transición:las especies estrechamente relacionadas pueden producir descendencia viable, pero si los cromosomas ya no son compatibles, se obtienen resultados asimétricos de cruzamiento. Cuando las especies se separan aún más, el mestizaje ya no conduce a una descendencia viable. Aquí mostramos el mecanismo celular detrás de este fenómeno, "dice Gert Jan Veenstra.

    El híbrido viable de una rana con garras occidental macho y una rana con garras africana hembra también reveló un mecanismo molecular:los elementos parásitos del ADN (transposones) se activan en uno de los genomas. Veenstra dice:"El sistema inmunológico de la mujer no está programado para reconocer los transposones paternos y, por lo tanto, no los reprime. Como consecuencia, Los elementos del ADN parásito ahora pueden cumplir una nueva función:pueden actuar como ADN regulador que influye en la actividad de los genes. Esto puede tener una gran influencia en la formación y características de una nueva especie ". Estos hallazgos fueron publicados en Biología del genoma (Elurbe et al, 2017).


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