Caracoles, polillas, mariposas y algunos peces producen espermatozoides infértiles, que varían en tamaño y forma respecto a los fértiles. En el caso de polillas y mariposas, los machos producen además dos tipos de esperma: un eupireno fertilizante y un esperma apirénico no fertilizante.
“Es posible que el esperma no fertilizante pueda desempeñar un papel importante en la fertilización”, explica Hiroki Sakai
Para entender la función del esperma no fertilizante, un equipo del Instituto Nacional de Biología Básica en Japón se ha centrado en la mariposa de seda (Bombyx mori) y ha identificado el gen involucrado en la formación de este tipo de esperma.
“Es posible que el esperma no fertilizante pueda desempeñar un papel importante en la fertilización”, explica Hiroki Sakai, investigador en el centro japonés y coautor del trabajo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Hasta ahora, no se habían detectado los genes implicados en la formación de este esperma en ninguna especie, a pesar de numerosas observaciones morfológicas y estudios ecológicos.
Los resultados muestran que Sex-letal (Sxl), un gen que determina el sexo y que ha sido ampliamente estudiado en la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), es esencial para la formación de esperma de apirénico en la mariposa de seda.
“El gen Sxl desempeña un papel importante en la determinación del sexo femenino en la mosca de la fruta. Nos sorprende que también participe en la formación de espermatozoides no nucleados”, señala Sakai.
Los investigadores inhibieron la función del gen Sxl de una mariposa gracias a la tecnología de edición del genoma. Consecuentemente, el insecto no pudo formar espermatozoides apirénicos precisos, aunque su esperma eupireno fue normal. Así los científicos mostraron que la mariposa necesita el gen Sxl para la formación de esperma no fertilizante.
El esperma no fertilizante es necesario para la migración del esperma eupireno en los órganos femeninos
Sin embargo, el experimento reveló que los machos cuyo gen no funciona no pueden reproducirse y tener descendencia. Este hecho sorprendió a los autores ya que el esperma que no se genera es el no fertilizante. Por eso llegaron a la conclusión de que este esperma es necesario para la migración del esperma eupireno en los órganos femeninos.
“Es la primera vez que se identifican los genes específicos necesarios para la formación del esperma no fertilizante. Demostramos que es necesario para la migración del esperma eupireno en los órganos reproductores de las hembras”, declara Teruyuki Niimi, líder del equipo y autor principal del trabajo.
Aunque parece menos importante para la reproducción efectiva, el esperma anucleado en realidad sí es relevante y puede tener un impacto importante en la investigación sobre el esperma en animales.
Referencia bibliográfica:
Hiroki Sakai, Hiroyuki Oshima, Kodai Yuri, Hiroki Gotoh, Takaaki Daimon, Toshinobu Yaginuma, Ken Sahara y Teruyuki Niimi. “Dimorphic sperm formation by Sex-lethal” PNAS 29 de abril de 2019 https://doi.org/10.1073/pnas.1820101116
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