En términos evolutivos, la aptitud se define como la capacidad de un organismo para sobrevivir y reproducir sus genes en la siguiente generación. Los genes influyen en la aptitud, a veces compitiendo entre sí dentro de un organismo.
por la Universidad de Michigan
Esta competencia, o carrera armamentista , suele ser difícil de observar, excepto cuando los genes en cuestión viven en los cromosomas X e Y, que determinan el sexo de la descendencia en los mamíferos.
En los ratones, esta carrera armamentista puede dar lugar a crías con más machos o hembras.
Un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences por investigadores de la Universidad de Michigan ha descubierto el mecanismo detrás de la carrera armamentista para que los espermatozoides de ratón portadores de genes X e Y fertilicen un óvulo, análoga a las carreras espaciales para llegar a la luna.
«El espermatozoide portador del cromosoma X o del cromosoma Y que llega primero es el que fertiliza con éxito el óvulo», dijo Martin Arlt, Ph.D., científico investigador asociado del Departamento de Genética Humana.
«Si existieran genes que beneficiaran a los espermatozoides portadores del cromosoma X, se empezaría a observar más descendencia femenina y viceversa. Sin embargo, observamos una distribución casi igualitaria», afirmó Arlt, también primer autor del estudio. «A lo largo del tiempo evolutivo, esta distribución es la proporción óptima para una especie, con cambios menores que podrían llevar a su desaparición».
El equilibrio de la proporción sexual se mantiene gracias a la coadaptación de los genes de los cromosomas X e Y para controlarse mutuamente. Cómo sucede esto ha sido un misterio, ya que los espermatozoides no pueden cultivarse en un laboratorio.
El equipo de la UM encontró una solución única: trasladar las familias de genes Slxl1/Slx ligados al cromosoma X y Sly ligados al cromosoma Y del ratón y colocarlas en la levadura.
Introducimos a cada participante de la competición a la levadura para comprender mejor su funcionamiento. Luego, los combinamos para ver cómo interactúan y compiten entre sí.
Al hacerlo, descubrieron que las proteínas codificadas por Slxl1/Slx y Sly, que afectan la aptitud de los espermatozoides, parecían competir por proteínas llamadas Spindlins, que influyen en la expresión génica. Estas proteínas compiten entre sí por la unión; cuantas más proteínas de la familia de genes ligados al cromosoma X se unen, más espermatozoides portadores del cromosoma X se producen, y viceversa.
«Estas proteínas son innovaciones relativamente nuevas en el tiempo evolutivo , de sólo unos pocos millones de años, mucho después de que los humanos se separaran de los chimpancés», dijo Jacob Mueller, Ph.D., profesor asociado de genética humana y autor principal del artículo.
La espermatogénesis puede ocurrir, y ocurre, sin problemas sin Slxl1/Slx ni Sly; sin embargo, estos genes han persistido en ratones integrándose en un sistema muy importante para la especie. Tenemos evidencia de que estas carreras armamentísticas se repiten una y otra vez en diferentes especies y en diferentes momentos.
En el futuro, el equipo planea utilizar el sistema modelo de levadura para explorar la evolución de la carrera armamentista X/Y y otros genes competitivos .
Más información: Martin F. Arlt et al., Recreación de una carrera armamentística evolutiva genética en ratones de levadura: SLXL1/SLX compite con SLY1/2 por la unión a Spindlins, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2025). DOI: 10.1073/pnas.2421446122
Leyenda de la foto principal: SLXL1/SLX/SLY1/SLY2 no interactúan con otras Spindlins. Crédito: Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2025). DOI: 10.1073/pnas.2421446122
