O xenoma da pescada desvela os mecanismos que determinan se será macho ou femia

A pescada europea (Merluccius merluccius), unha das iconas máis emblemáticas da gastronomía galega, é tamén un dos recursos mariños máis importantes en España e en gran parte de Europa. O seu extenso hábitat, que abarca desde o mar Mediterráneo ata o océano Atlántico nororiental, e tamén desde as costas de Noruega e Islandia ata o golfo de Guinea, converteuna nunha especie de gran valor comercial. Con todo, décadas dunha intensiva presión pesqueira levárona a ser considerada como unha especie sobreexplotada. Coñecer mellor a súa bioloxía e xenética é clave para mellorar a súa xestión e garantir a súa sustentabilidade a longo prazo.  

Un equipo conformado por persoal investigador da USC, o Instituto de Investigacións Mariñas (IIM-CSIC) e o Centro Nacional de Análise Xenómica (CNAG), conseguiron identificar o mecanismo que determina o sexo desta especie para partir do ensamblado do seu xenoma. Esta información “será de gran utilidade para a xestión pesqueira da pescada europea no contexto do cambio climático, onde as ferramentas de identificación sexual non invasivas son esenciais”, como explican Paulino Martínez, catedrático de Xenética da USC, e Fran Saborido, do CSIC, principais asinantes do artigo que foi publicado na revista científica G3: Xenes | Genomes | Genetics de Oxford Academic.

A pescada é unha especie gonocorista, o que implica que haxa individuos machos e femias, e esta diferenza maniféstase de forma moi visible, xa que as femias alcanzan maiores tamaños e pesos que os machos. Desta forma, dispoñer dunha ferramenta accesible para coñecer o seu sexo supoñería un gran paso para a xestión das súas pesqueiras, sobre todo tendo en conta o rumbo na pesca de exemplares por tamaño, e os problemas asociados á reversión sexual debidos a contaminantes presentes no medio mariño e relacionados co incremento de temperatura polo cambio climático.

O sexo nos peixes, máis aló dunha cuestión xenética

A diferenza dos mamíferos e aves, cun sistema de determinación sexual xenético altamente conservado, nos peixes este proceso é moi diverso e ademais influenciable por factores ambientais como a temperatura. Ata a data, identificáronse ata 27 xenes diferentes que regulan o sexo nos peixes, presentando mesmo variacións dentro dunha mesma familia. Este é o caso dos peixes planos (da orde dos Pleuronectiformes), no que se identificaron ata seis xenes diferentes, por exemplo o xene sox2 no rodaballo e o xene fshr no linguado. 

Ademais da xenética, hai especies nas que o sexo vén determinado por factores ambientais, como a temperatura ou o contexto social. Noutras, como os hermafroditas secuenciais, poden nacer machos e converterse en femias ou á inversa. Un gran número de variables e mecanismos que a comunidade científica está cada vez máis preto de comprender, grazas aos rápidos avances nas tecnoloxías de secuenciación e bioinformática que permiten obter xenomas de referencia a nivel cromosómico das especies.

Xustamente a través do mapa de ADN da pescada, logrouse esclarecer os motivos polos que uns exemplares son femias e outros son machos. Neste estudo, realizado en colaboración con CNAG, USC, IIM-CSIC e o Instituto Oceanográfico de Vigo (IEO), tense ensamblado o xenoma de pescada nos 21 cromosomas do seu cariotipo alcanzando un tamaño de 715 millóns de bases (Mb) e no que se puideron anotar 26.625 xenes codificantes de proteínas. Trátase dun xenoma pequeno, unhas catro veces menor que o noso xenoma (3000 Mb), pero con tan só dous cromosomas menos que os humanos e un mecanismo para determinar o sexo tamén parecido.

De acordo co líder do equipo de Ensamblaxe e Anotación do Xenoma en CNAG, o doutor Tyler Alioto, “ata o de agora era un completo misterio como esta especie tan coñecida determina o seu sexo. Grazas a técnicas avanzadas de secuenciación, descubrimos esta información crave que axudará decisivamente á súa conservación e protección”.

Tomando como referencia este xenoma, comparouse o ADN completo de cinco machos e de cinco femias para buscar diferenzas relacionadas co sexo. Así localizouse unha rexión no cromosoma 9 de aproximadamente uns 10 Mb que incluía varios xenes implicados no desenvolvemento dos órganos reprodutores. En particular, moi próximo ao xene sox3 (homólogo do srY de mamíferos), identificáronse variacións xenéticas moi pequenas (cambios nunha soa base do ADN, coñecido como SNP ou Single Nucleotide Polymorphism). Estas diferenzas revelaron un patrón claro: os machos son heterocigotos (con dúas versións distintas do xene) e as femias son homocigotos (con dúas copias iguais). Este achado apunta a un sistema de determinación do sexo XX/XY, como o dos seres humanos, e foi confirmado máis adiante cunha mostra moito maior de exemplares de distintos sexos.