El sistema de determinación del sexo ZW es un sistema cromosómico que determina el sexo de la descendencia en las aves , algunos peces y crustáceos como el camarón gigante de río , algunos insectos (incluidas las mariposas y polillas ), la familia esquistosoma de gusanos planos y algunos reptiles, p. Ej. la mayoría de las serpientes, lagartijas lagartijas y monitores, incluidos los dragones de Komodo . También se utiliza en algunas plantas donde probablemente ha evolucionado de forma independiente en varias ocasiones. [1] Las letras Z y W se utilizan para distinguir este sistema del sistema de determinación del sexo XY.. En este sistema, las hembras tienen un par de cromosomas ZW diferentes y los machos tienen dos cromosomas ZZ similares .
En contraste con el sistema de determinación del sexo XY y el sistema de determinación del sexo X0 , donde el esperma determina el sexo, en el sistema ZW, el óvulo determina el sexo de la descendencia. Los machos son el sexo homogamético (ZZ), mientras que las hembras son el sexo heterogamético (ZW). El cromosoma Z es más grande y tiene más genes, como el cromosoma X en el sistema XY.
Importancia de los sistemas ZW y XY
No se comparten genes entre los cromosomas XY de mamíferos y ZW aviar, [2] y, a partir de una comparación entre el pollo y el ser humano, el cromosoma Z parecía similar al cromosoma 9 autosómico en los humanos, en lugar de X o Y, lo que llevó a los investigadores a creer que los sistemas de determinación del sexo ZW y XY no comparten un origen, sino que los cromosomas sexuales se derivan de los cromosomas autosómicos del ancestro común . Se cree que estos autosomas han desarrollado loci determinantes del sexo que eventualmente se convirtieron en los respectivos cromosomas sexuales una vez que se suprimió la recombinación entre los cromosomas (X e Y o Z y W). [3]
El ornitorrinco , un mamífero monotrema , tiene un sistema de cinco pares de cromosomas XY. Forman una cadena múltiple debido a regiones homólogas en la meiosis masculina y finalmente se segregan en espermatozoides XXXXX y espermatozoides YYYYY. El par de aves en forma de Z aparece en los extremos opuestos de la cadena. Las áreas homólogas al cromosoma Z del ave se encuentran dispersas por X3 y X5. [4] ( fig. 5 ) Aunque el sistema de determinación del sexo no está necesariamente vinculado al de las aves y definitivamente no al de los mamíferos terianos , la similitud al menos permitió la conclusión de que los mamíferos desarrollaron dos veces los cromosomas sexuales. [5] El informe anterior de que el ornitorrinco tiene cromosomas X similares a los de los mamíferos terios ahora se considera un error. [6]
El pájaro y la serpiente ZW no están relacionados, habiendo evolucionado a partir de diferentes autosomas. [7] Sin embargo, los cromosomas parecidos a pájaros del ornitorrinco pueden indicar que los antepasados de las serpientes tenían un sistema ZW parecido a un pájaro. [6]
En aves
Si bien no ha habido una investigación extensa sobre otros organismos con el sistema de determinación del sexo ZW, en 2007, los investigadores anunciaron que los cromosomas sexuales de los pollos y los pinzones cebra no exhiben ningún tipo de compensación de dosis en todo el cromosoma y , en cambio, parecen compensar la dosis. gen por gen. [8] [9] Se cree que ubicaciones específicas en el cromosoma Z del pollo, como la región MHM , exhiben una compensación de dosis regional, aunque los investigadores han argumentado que esta región en realidad no constituye una compensación de dosis local. [10] [11] La investigación adicional amplió la lista de aves que no exhiben ningún tipo de compensación de dosis en todo el cromosoma a cuervos y ratites, lo que implica que todos los cromosomas aviares carecen de compensación de dosis en todo el cromosoma. [12] [13] Se ha observado en los cromosomas sexuales de las aves una compensación de dosis específica de genes tanto transcripcional como traduccional. [14] Además, se propuso la participación de miARN con sesgo sexual para compensar la presencia de dos cromosomas Z en pájaros machos. [15]
Se desconoce si podría ser que la presencia del cromosoma W induzca características femeninas, o si en cambio es la duplicación del cromosoma Z lo que induce las características masculinas; a diferencia de los mamíferos, no se han documentado satisfactoriamente aves con un cromosoma W doble (ZWW) o un solo Z (Z0). Sin embargo, se sabe que la extirpación o daño de los ovarios de las aves hembras puede conducir al desarrollo del plumaje masculino, lo que sugiere que las hormonas femeninas reprimen la expresión de las características masculinas en las aves. [16] Parece posible que cualquiera de las dos condiciones pueda causar la muerte embrionaria o que ambos cromosomas sean responsables de la selección del sexo. [17] [Se necesita una mejor fuente ] Un posible gen que podría determinar el sexo en las aves es el gen DMRT1 . Los estudios han demostrado que se necesitan dos copias del gen para la determinación del sexo masculino. [14] [18]
El sistema de determinación del sexo de ZW permite crear pollos de enlace sexual en los que el color al momento de la eclosión se diferencia por sexo, lo que facilita el proceso de sexado de los pollos.
En serpientes
Los cromosomas W de serpiente muestran diferentes niveles de descomposición en comparación con sus cromosomas Z. Esto permite rastrear la contracción de los cromosomas W (análogo a la contracción de los cromosomas Y) mediante la comparación entre especies. El mapeo de genes específicos revela que el sistema de serpientes es diferente del sistema de aves. Aún no se sabe qué gen es el que determina el sexo en las serpientes. Una cosa que se destacó fue que Python mostraba pequeños signos de "encogimiento de W". [7]
Ahora se sabe que las familias Boa y Python probablemente tienen un sistema de determinación de sexo XY . [19] El interés en investigar esto provino de miembros femeninos de la familia capaces de partenogénesis o de producir descendencia sin apareamiento. En 2010, se encontró en la naturalezauna boa constrictor hembraque produjo 22 crías hembras de esta manera. Para entonces se suponía que los cromosomas WW producían tal patrón. [20] Python bivittatus y Boa imperator , de manera similar , solo producen descendencia femenina; sus genomas comparten polimorfismos de un solo nucleótido específicos de los machosidentificables pordigestión enzimática restrictiva . Sin embargo, sus orígenes cromosómicos difieren: el XY de Python es similar al ZW de otras serpientes, mientras que Boa XY se asigna a microcromosomas en otras serpientes. [21] El patrón solo femenino contrasta con los partenógenos ZW Colubroidean , que siempre producen descendencia masculina (ZZ). [22]
En polillas y mariposas
En los lepidópteros (polillas y mariposas), las hembras pueden tener Z, ZZW e incluso ZZWW. [23]
Esto sugiere que el cromosoma W es esencial en la determinación femenina en algunas especies (ZZW), pero no en otras (Z0). [ cita requerida ]
En esquistosomas
La familia Schistosomatidae, comúnmente llamados trematodos sanguíneos, son pequeños gusanos planos parásitos que habitan en los vasos sanguíneos de la vejiga, el hígado, los intestinos y otros órganos de aves y mamíferos. Son la única familia sexualmente heteromórfica entre la clase de los trematodos y dependen de permanecer emparejados bioquímicamente en cópula para completar su ciclo de vida. [24] Los cromosomas sexuales heterogaméticos en hembras de nueve especies de esquistosomas fueron descritos por primera vez por la genetista Margaret Menzel y el parasitólogo Robert B. Short de la Universidad Estatal de Florida en 1960. [25] [26] La diferencia en los cromosomas sexuales se observó durante el etapa paquiteno de la profase meiótica, cuando los cromosomas se espesan y se alinean con su pareja homóloga.
En tortugas
Las tortugas Trionychidae poseen un sistema determinado de sexo ZZ-ZW, que se originó en algún momento entre el comienzo del Jurásico y el Cretácico Inferior. [27]
En plantas
Entre el aproximadamente 5% de las especies de plantas que tienen individuos masculinos y femeninos separados ( dioicos ), se sabe que varias tienen un sistema ZW de determinación del sexo. Estos incluyen pistacho , varias especies de fresa como Fragaria virginiana , Fragaria chiloensis y varias especies de sauce como Salix viminalis y Salix purpurea . [1] [28]
Ver también
- Diferenciación sexual (humana)
- Característica sexual secundaria
- Adam cromosómico Y
- Determinación del sexo en Silene
- Sistema de determinación de sexo
- Diferenciación sexual
- Sistema de determinación del sexo haplodiploide
- Sistema de determinación de sexo XY
- Sistema de determinación de sexo X0
- Sistema de determinación de sexo Z0
- Determinación del sexo dependiente de la temperatura
- Cromosoma X
- Cromosoma Y
Referencias
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