Crean el atlas más completo del proceso de formación de los espermatozoides del pez cebra
El atlas define con precisión todos los tipos de células germinales masculinas que participan en la espermatogénesis de esta especie y caracteriza los alrededor de 160 genes clave que dirigen cada etapa del proceso. El atlas identifica todos los tipos de células germinales masculinas que participan en la espermatogénesis de esta especie, así como los cerca de 160 genes implicados. El trabajo identifica además un posible mecanismo de trasmisión epigenética intergeneracional, por el que las modificaciones del ADN paterno se transmiten al embrión temprano.
Fuente: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
La revista Molecular Systems Biology publica en un artículo el atlas más completo hasta la fecha de la espermatogénesis del pez cebra; esto es, del proceso de formación de los espermatozoides desde las células germinales iniciales hasta su maduración final.
La investigación ha sido desarrollada por un equipo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD; centro mixto CSIC, Junta de Andalucía y Universidad Pablo de Olavide), que ha contado además con la contribución de equipos científicos de la Universidad de Barcelona y el Instituto Garvan (Australia).
Ejemplar de pez cebra (Danio rerio) / Foto: iStock
El atlas no solo identifica con precisión todos los tipos de células germinales masculinas que participan en la espermatogénesis de esta especie (desde las células madre espermatogoniales hasta los espermatozoides completamente maduros), sino que caracteriza los alrededor de 160 genes clave que dirigen cada etapa del proceso.
Para ello, los investigadores han usado una combinación de tres tecnologías para observar de forma simultánea tres tipos de variables: la actividad génica (qué genes están activos en cada célula individual), la regulación de estos genes (la forma en que algunas regiones del ADN inducen la expresión de los genes en lugares y momentos precisos) y los patrones de metilación del ADN (que señalan la existencia de alteraciones epigenéticas, producidas por factores ambientales).
Este enfoque ha permitido, además, identificar un posible mecanismo de trasmisión epigenética intergeneracional, un proceso por el que las modificaciones que determinados factores ambientales (dieta, tóxicos, estrés) causan en el ADN paterno se transmiten al embrión temprano, influyendo en su desarrollo inicial.
“Existe cada vez más evidencia de que, en humanos, ciertos estados epigenéticos del esperma pueden influir en el desarrollo del embrión y en la salud de la descendencia. Este fenómeno es muy difícil de estudiar en mamíferos, así que el pez cebra actúa como un modelo experimental muy valioso, ya que se reproduce rápidamente, es transparente
en sus primeras fases de desarrollo y permite realizar experimentos que no serían viables en humanos”, explica Ozren Bogdanovic, investigador del CSIC en el CABD y uno de los autores del estudio.
Una llave para descifrar la herencia genética
Aunque la espermatogénesis está bien estudiada en humanos y ratones, el pez cebra aporta un punto de vista complementario muy valioso, especialmente para el estudio de la herencia epigenética transgeneracional, por la que determinadas modificaciones genéticas provocadas por el ambiente (que dejan “marcas” en el ADN aunque sin
modificar su secuencia) pueden transmitirse a la descendencia.
Este tipo de herencia es muy difícil de estudiar en mamíferos, ya que, tras la fecundación, se produce un borrado global muy intenso de estas alteraciones epigenéticas, lo que dificulta estudiar aquellas que sí logran escapar a ese reinicio. En el pez cebra, donde este borrado no ocurre, muchas regiones regulatorias permanecen accesibles y potencialmente activas entre generaciones. De hecho, este estudio identifica miles de regiones que permanecen abiertas incluso cuando el ADN está altamente compactado en las fases finales del esperma, y que además coinciden con regiones reguladoras posiblemente implicadas en el desarrollo embrionario.
Por esta razón, “el pez cebra actúa como un modelo experimental ideal para entender los principios básicos de la herencia epigenética, que luego pueden ayudarnos a interpretar mejor fenómenos similares en humanos”, manifiesta el también investigador del CSIC y autor del estudio Juan Tena.
Posibles aplicaciones en medicina reproductiva y biotecnología
El estudio abre la puerta a nuevas perspectivas para la medicina reproductiva y la biotecnología, tanto en acuicultura como en otros animales y humanos. “Comprender cómo se organiza y regula el genoma durante la formación de los espermatozoides podría ayudar a identificar cuáles son los procesos implicados en ciertos tipos de infertilidad masculina que carecen de una causa genética evidente”, detalla Ana María Burgos, primera autora del trabajo.
“Asimismo, el trabajo abre la posibilidad de evaluar la calidad espermática analizando no solo su morfología o movilidad, sino también su estado epigenético, lo que puede ayudar a explicar por qué espermatozoides aparentemente normales presentan diferentes capacidades reproductivas”, añade Juan Tena.
“Todo este conocimiento puede contribuir a mejorar las técnicas que se utilizan para la selección y conservación de esperma, de manera que se preserven mejor sus características funcionales”, concluye Ozren Bogdanovich.
Últimas publicaciones
Un equipo internacional del que forma parte el Instituto de Parasitología y Biomedicina ‘López-Neyra’ (IPBLN-CSIC) ha empleado edición genética para eliminar gran parte del ADN infeccioso en hasta el 97% de células intervenidas en laboratorio. El estudio, aún en fase pre-clínica, muestra que los cortes deben realizarse casi a la vez para impedir que el virus conserve un genoma funcional.
El próximo 12 de agosto, al atardecer, las miradas de curiosos y aficionados a la astronomía apuntarán al cielo. El primero de los tres eclipses que se sucederán en 2026, 2027 y 2028 se iniciará a las 19:39, y llegará a su fase máxima hacia las 20:30, para finalizar entre las 21:15 y 21:25, dependiendo de la zona dónde se observe. En Andalucía se observará de forma parcial, y aunque el Sol no esté totalmente oculto, los expertos recomiendan protección ocular con gafas homologadas, evitar trucos caseros y poco efectivos como gafas de sol convencionales, radiografías, CD o cristales ahumados, ir debidamente equipados con agua y ropa de abrigo, así como escoger lugares abiertos y seguros, siempre mirando al horizonte occidental despejado.
Investigadores de las universidades de Almería y Granada han identificado en varios puntos cercanos a la capital almeriense afloramientos de origen marino correspondientes a la época geológica previa en la que el Mediterráneo se secó casi por completo. En estos arrecifes formados a casi 40 metros bajo el nivel del mar, la transparencia del agua en ese entorno facilitó el crecimiento de corales de lado a lado. Ahora aportan pistas para reconstruir la historia climática del pasado.
