Estudio del programa de diferenciación sexual femenino y búsqueda de marcadores sexo específicos para el esturión siberiano Acipenser baerii

Abstract

El esturión siberiano es una especie de interés a nivel de la investigación básica, pero también a nivel comercial. A nivel de investigación, sus características de desarrollo sexual lento y su posición basal a nivel filogenético, ubicándose en la base de los Actinopterigios, lo convierte en un modelo sumamente interesante para estudiar los procesos de determinación y diferenciación del sexo. El lento desarrollo mencionado, hace que se logre abordar la diferenciación del sexo en detalle en varios puntos temporales durante el período de diferenciación molecular, y además tener la posibilidad de hacerlo en un animal basal permite entender mejor como este proceso se continuó a nivel evolutivo hacia los peces modernos. Se comenzó este trabajo de tesis desde en un lugar con poca información, y sin posibilidades de sexar a los individuos previamente a que ocurriese la diferenciación morfológica del sexo. Gracias a estudios anteriores (Vizziano-Cantonnet et al., 2016), teniendo claro el período de diferenciación molecular del sexo y mediante el análisis de un transcriptoma gonadal realizado sobre poblaciones mixtas (machos y hembras sin sexar) (Vizziano Cantonnet et al., 2018), se identificó un grupo de genes femeninos que fueron utilizados en conjunto y mediante sus niveles de expresión para generar una herramienta de sexado para individuos indiferenciados en un período temprano. Se realizó la búsqueda de marcadores genéticos del sexo teniendo en cuenta el postulado de que este pez tiene un sistema de determinación del tipo ZZ/ZW, y que por lo tanto el genoma masculino y femenino deben estar diferenciados. La técnica utilizada para este objetivo fue RAD-sequencing, sin embargo, no fue posible encontrar un marcador, pero si se publicó la base de datos generada a partir de este trabajo. Finalmente, en 2021, se publicó el primer marcador genético del sexo por Kuhl et al., este marcador permitió sexar a los animales en cualquier estadío de desarrollo mediante una sencilla PCR en tiempo final. A partir de ese momento y utilizando inicialmente una técnica gen candidato y más tarde transcriptómica sobre las etapas iniciales de la diferenciación del sexo, se lograron detallar estos procesos en la vía masculina y femenina. Se confirmaron genes vinculados a ambas vías de diferenciación, y se encontraron nuevos genes que no fueron descritos hasta el momento. Se comprobó que los estrógenos son los encargados de llevar adelante el proceso de diferenciación sexual femenino en estos peces basales al igual que sucede en la enorme mayoría de los teleósteos, indicando que esta forma de diferenciación surge en especies muy antiguas, anteriores a la aparición de los peces modernos. Además, se demostró que los genes vinculados a la producción de estrógenos ya están activos desde los 2,5 meses de edad, y que el proceso de diferenciación del sexo debe iniciarse incluso antes de este punto temporal. Por último, se postuló al gen hsd17b1 como el mejor gen candidato hallado hasta el momento para actuar como gen determinante del sexo. Este trabajo de tesis además de aportar resultados originales deja muchas puertas abiertas para continuar los estudios de la determinación y diferenciación del sexo en esturión siberiano, y para ello uno de los pasos más importantes será comenzar a realizar pruebas funcionales que muestren empíricamente la acción de esos genes sobre las vías de cada uno de los sexos.