La rana de garras occidentales ( Xenopus tropicalis ) es una especie de anfibios de la familia Pipidae , también conocida como rana de garras tropicales . [2] Es la única especie del género Xenopus que tiene un genoma diploide . [3] [4] Su genoma ha sido secuenciado, [5] [6] lo que lo convierte en un organismo modelo importante para la genética que complementa la especie relacionada Xenopus laevis (la rana africana con garras ), [7] un modelo de vertebrado ampliamente utilizado parabiología del desarrollo . X. tropicalis también tiene una serie de ventajas sobre X. laevis en la investigación, como un tiempo de generación mucho más corto (<5 meses), un tamaño más pequeño (4-6 cm (1,6-2,4 pulgadas) de longitud corporal) y un número mayor de huevos por puesta . [8]
Rana de garras occidental | |
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clasificación cientifica | |
Reino: | Animalia |
Filo: | Chordata |
Clase: | Anfibio |
Pedido: | Anura |
Familia: | Pipidae |
Género: | Xenopus |
Especies: | X. tropicalis |
Nombre binomial | |
Xenopus tropicalis ( Gris , 1864) | |
Sinónimos | |
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Se encuentra en Benin , Burkina Faso , Camerún , Costa de Marfil , Guinea Ecuatorial , Gambia , Ghana , Guinea , Guinea-Bissau , Liberia , Nigeria , Senegal , Sierra Leona , Togo y posiblemente Mali . Sus naturales hábitats son tropicales o subtropicales secos ya baja altitud bosques , húmeda sabana , ríos , ríos intermitentes, pantanos , agua dulce lagos , lagunas intermitentes de agua dulce, de agua dulce pantanos , marismas intermitentes de agua dulce, jardines rurales, muy degradadas antiguos bosques, áreas de almacenamiento de agua, estanques , acuicultura estanques, canales y acequias.
Descripción
La rana de garras occidentales es una especie de tamaño mediano con un cuerpo algo aplanado y una longitud del hocico-respiradero de 28 a 55 mm (1,1 a 2,2 pulgadas), siendo las hembras más grandes que los machos. Los ojos son saltones y están situados en lo alto de la cabeza y hay un tentáculo corto justo debajo de cada ojo. Una fila de tubérculos dérmicos no pigmentados corre a lo largo del flanco justo detrás del ojo, y se cree que representan un órgano de línea lateral . Las extremidades son cortas y regordetas, y los pies palmeados tienen garras calientes. La piel es finamente granular. La superficie dorsal varía de marrón pálido a marrón oscuro y tiene pequeñas manchas grises y negras. La superficie ventral es de color blanco opaco o amarillento con algunas manchas oscuras. [9]
Distribución y hábitat
La rana de garras occidentales es una especie acuática y se encuentra en el cinturón de la selva tropical de África occidental con un rango que se extiende desde Senegal hasta Camerún y el este de Zaire. Generalmente se considera una especie que habita en los bosques y habita en arroyos de movimiento lento, pero también se encuentra en estanques y estanques temporales en las sabanas del norte de Guinea y Sudán . [9]
Biología
En la estación seca, esta rana vive en arroyos poco profundos y se esconde debajo de las raíces de los árboles, debajo de piedras planas o en agujeros en la orilla del río. Se alimenta principalmente de lombrices de tierra, larvas de insectos y renacuajos. Cuando comienza la temporada de lluvias, migra por el suelo del bosque por la noche para encontrar piscinas temporales. El desove puede tener lugar en grandes charcas con mucha vegetación, pero los renacuajos también se encuentran a veces en charcas fangosas sin vegetación. Los huevos individuales pueden estar adheridos a las plantas o pueden flotar. Los renacuajos tienen bocas anchas y no tienen mandíbulas, pero tienen tentáculos largos en el labio superior. Las aletas ventrales de sus colas son más anchas que las dorsales. El color de su cuerpo es generalmente naranja y la cola transparente, pero en lugares más oscuros la cola puede ser negruzca. Los renacuajos se alimentan filtrando el zooplancton del agua. En grandes masas de agua, pueden formar densos enjambres. La metamorfosis se produce cuando los renacuajos miden unos 5 cm (2 pulgadas) de largo. [9]
Determinación del sexo
La determinación del sexo en la gran mayoría de los anfibios está controlada por cromosomas sexuales homomórficos (morfológicamente indistinguibles) . [10] Como resultado de esta dificultad en la identificación de los cromosomas sexuales, solo una proporción relativamente pequeña de especies de anuros que han sido cariotipo también han tenido sus cromosomas sexuales identificados. [11] De las especies del género Xenopus , todas tienen cromosomas sexuales homomórficos. [11] Además, el gen DM-W en el cromosoma W en algunas especies de Xenopus es el único gen que determina el sexo que se ha identificado en anfibios. [11] Este gen DM-W se identificó por primera vez en X. laevis , sin embargo, no se encuentra en X. tropicalis. [11] La experimentación con individuos con sexo inverso, ginogénesis , triploides y cruces convencionales, ha determinado que X. tropicalis tiene tres cromosomas sexuales: Y, W y Z. [11] Estos tres cromosomas sexuales producen tres genotipos masculinos diferentes, YW , YZ y ZZ (todos son fenotípicamente idénticos) y dos genotipos femeninos diferentes, ZW y WW (todos son fenotípicamente idénticos). [11] Como resultado, la descendencia de X. tropicalis puede tener proporciones de sexos que difieren del 1: 1 comúnmente conocido que se encuentra generalmente en especies con solo dos cromosomas sexuales diferentes. Por ejemplo, la descendencia resultante de una hembra ZW y un macho YZ tendrá una proporción de sexos de 1: 3 hembras a machos y la descendencia resultante de una hembra WW y un macho ZZ serán todas hembras. [11] Como resultado de este sistema de determinación del sexo, tanto el macho como la hembra de X. tropicalis pueden ser heterogaméticos u homogaméticos, lo cual es extremadamente raro en la naturaleza. [11] El mecanismo genético exacto y los alelos exactos subyacentes a este sistema aún no se conocen. [12] Una posible explicación es que el cromosoma W contiene un alelo determinante de la mujer que tiene una función que no se encuentra en el cromosoma Z, mientras que el cromosoma Y contiene un alelo que actúa como un regulador negativo que es dominante sobre el alelo determinante de la mujer en el cromosoma W. [12]
Aunque X. tropicalis tiene estos tres cromosomas sexuales, la frecuencia de estos tres cromosomas sexuales no se distribuye uniformemente entre las poblaciones de esta especie a lo largo de su área de distribución natural. El cromosoma Y se ha identificado en dos localidades de Ghana y en una cepa de laboratorio que se originó en Nigeria y se ha confirmado que el cromosoma Z existe en individuos del oeste y este de Ghana. [12] Además, se ha encontrado que los tres cromosomas sexuales existen juntos en poblaciones de X. tropicalis en Ghana y potencialmente también en otras partes de su rango. [12] Además, generalmente se piensa que tener proporciones sexuales irregulares en la descendencia es una desventaja, por lo que si la existencia de tres cromosomas sexuales en X. tropicalis es evolutivamente estable o una indicación de que la especie está atravesando una transición de cromosomas sexuales (recambio). , sigue siendo una pregunta. [12] Parece probable que la aparición del cromosoma Y sea el evento más reciente en la evolución de los cromosomas sexuales de esta especie. [12] Es posible que en el futuro la extinción del cromosoma Z haga que el cromosoma W haga la transición a un cromosoma X haciendo que esta especie tenga el sexo determinado por un sistema XY . [12] También es posible que si el cromosoma Y se extinguiera, esta especie habría vuelto a utilizar un sistema ZW ancestral . [12]
Estado
La UICN enumera a la rana de garras occidentales como " Preocupación menor " porque tiene una amplia distribución y es una especie adaptable que vive en una variedad de hábitats, y la tendencia de la población parece ser constante. [1]
Utilizar como sistema de modelo genético
- Véase también Xenopus : organismo modelo para la investigación biomédica.
Los embriones y óvulos de Xenopus son un sistema modelo popular para una amplia gama de investigación biomédica. [3] [13] Este animal es ampliamente utilizado debido a su poderosa combinación de manejabilidad experimental y su estrecha relación evolutiva con los humanos, al menos en comparación con muchos organismos modelo. [13]
A diferencia de su especie hermana X. laevis , X. tropicalis es diploide y tiene un tiempo de generación corto , lo que facilita los estudios genéticos. [3] Se ha secuenciado el genoma completo de X. tropicalis . [5] Esta especie tiene n = 10 cromosomas. [14]
Base de datos de organismos modelo en línea
Xenbase [15] es la base de datos de organismos modelo (MOD) tanto para Xenopus laevis como para Xenopus tropicalis . [dieciséis]
Referencias
- ↑ a b Tinsley R, Rödel MO, Measey J (2004). " Xenopus tropicalis " . Lista Roja de Especies Amenazadas de la UICN . 2004 . Consultado el 6 de diciembre de 2013 .
- ^ Frost DR (2014). " Xenopus tropicalis (Gray, 1864)" . Especies de anfibios del mundo: una referencia en línea. Versión 6.0 . Museo Americano de Historia Natural . Consultado el 3 de marzo de 2015 .
- ^ a b c Harland RM, Grainger RM (diciembre de 2011). "Investigación de Xenopus: metamorfoseada por genética y genómica" . Tendencias en Genética . 27 (12): 507-15. doi : 10.1016 / j.tig.2011.08.003 . PMC 3601910 . PMID 21963197 .
- ^ Amaya E, Offield MF, Grainger RM (julio de 1998). "Genética de la rana: Xenopus tropicalis salta al futuro". Tendencias en Genética . 14 (7): 253–5. doi : 10.1016 / s0168-9525 (98) 01506-6 . PMID 9676522 .
- ^ a b Hellsten U, Harland RM, Gilchrist MJ, Hendrix D, Jurka J, Kapitonov V, et al. (Abril de 2010). "El genoma de la rana de garras occidental Xenopus tropicalis" . Ciencia . 328 (5978): 633–6. Código Bibliográfico : 2010Sci ... 328..633H . doi : 10.1126 / science.1183670 . PMC 2994648 . PMID 20431018 .
- ^ JGI X. tropicalis v4.1
- ^ Bowes JB, Snyder KA, Segerdell E, Gibb R, Jarabek C, Noumen E, et al. (Enero de 2008). "Xenbase: un recurso de biología y genómica de Xenopus" . Investigación de ácidos nucleicos . 36 (Problema de la base de datos): D761-7. doi : 10.1093 / nar / gkm826 . PMC 2238855 . PMID 17984085 .
- ^ "Llevar la genética a Xenopus : la mitad del genoma, el doble de rápido" . Universidad de Virginia . Consultado el 24 de octubre de 2009 .
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- ^ a b c d e f g h Furman BL, Cauret CM, Knytl M, Song XY, Premachandra T, Ofori-Boateng C, et al. (Noviembre de 2020). Peichel CL (ed.). "Una rana con tres cromosomas sexuales que se mezclan en la naturaleza: Xenopus tropicalis tiene una W degenerada y una Y que evolucionó a partir de un cromosoma Z" . PLOS Genetics . 16 (11): e1009121. doi : 10.1371 / journal.pgen.1009121 . PMC 7652241 . PMID 33166278 .
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- ^ "Base de datos de organismos modelo Xenopus" . Xenbase.org .
enlaces externos
- Base de datos de organismos modelo Xenbase Xenopus
- Ver el genoma de xenopus en Ensembl
- Vea el ensamblaje del genoma de xenTro7 en UCSC Genome Browser .