Científicos europeos explican cómo se regulan los cromosomas sexuales

os cromosomas son agregados fibrosos y largos de genes que contienen información hereditaria. Se componen de ADN y proteínas que se localizan en el núcleo de nuestras células.

En todo ser vivo, desde los insectos hasta los humanos, el género se determina por la presencia o ausencia de los famosos cromosomas X e Y. Las hembras tienen dos copias de los cromosomas X, mientras que los machos tienen un cromosoma X y otro Y.

Puesto que las hembras tienen dos copias, pueden producir el doble de proteínas que los machos a partir de los genes localizados en el cromosoma X. Para compensar esta situación, se emplean mecanismos de dosificación a fin de que la expresión del cromosoma X sea parecida en los dos sexos. En la Drosófila, o mosca de la fruta, los genes relacionados con el cromosoma X en los machos duplica su actividad, solucionando así la falta de proteínas.

Investigaciones anteriores lograron explicar el mecanismo que permite la compensación de la dosis en las moscas de la fruta macho, llamado complejo proteico MSL (male-specific lethal). Sin embargo, se sabe poco sobre cómo funciona realmente este mecanismo.

Aquí entran en escena los investigadores del EMBL (Laboratorio Europeo de Biología Molecular) de Heidelberg (Alemania) y del EMBL-EBI (EMBL-Instituto Europeo de Bioinformática) de Hinxton (Reino Unido). Ellos han identificado un componente del mecanismo, una enzima llamada MOF («males-absent-on-the-first»).

Mediante la utilización de matrices pangenómicas, los investigadores han observado cómo la enzima, que se encuentra en ambos sexos, se fija de forma diferente en los cromosomas de machos y hembras.

En los autosomas, los cromosomas no sexuales y el cromosoma X en las hembras, la MOF se fija normalmente al principio del gen desde donde empieza la transcripción, que es el proceso por el cual el ADN de un gen se lee para producir un mensajero ARN. Acto seguido, este mensajero se traduce en proteínas.

En cambio, en el cromosoma X de los machos la MOF se fija hacia el final del gen. Se cree que la MOF probablemente desdobla el ADN hacia el final de los genes para asegurar que la transcripción se ha completado con éxito.

«Podemos imaginar la maquinaria de transcripción desplazándose sobre el ADN como si de un tren sobre las vías se tratara. Cuando las vías están bloqueadas el tren puede descarrilar, lo que dejaría la transcripción incompleta», explicó Juanma Vaquerizas del EMBL-EBI, quien ha participado en el análisis de los datos. «Parece que la MOF despeja las vías del cromosoma X masculino, mientras que en el cromosoma X femenino es más probable que se produzcan obstrucciones.»

Puesto que el proceso de transcripción puede completarse correctamente en el cromosoma X masculino, se producen más proteínas a partir de éste que de los dos cromosomas X femeninos, donde la transcripción ha sido bloqueada. Esta diferencia en la fijación asegura que la cantidad de proteínas producidas por los cromosomas X en ambos sexos sea equilibrada.

La MOF es la primera enzima del complejo MSL en comportarse de manera diferente dependiendo de si el gen objetivo está localizado en un cromosoma sexual o en otro cromosoma en los machos.

«La MOF se conserva dentro de las especies e incluso tiene una homóloga humana. Puesto que el mecanismo de compensación de la dosis es completamente distinto en los mamíferos, será de gran interés descubrir cuál es la función que desempeña esta enzima en este contexto», declaró Paul Bertone del EMBL-EBI.

El apoyo de la UE a la investigación se canalizó a través de la red Epigenome del Sexto Programa Marco (6PM) y una beca inicial de formación mediante la investigación Marie Curie.