Descubren la maquinaria genética que utiliza el pez payaso al cambiar de sexo

En algunas especies de peces de arrecife, que un pez cambie de sexo tras reproducirse varias veces no es una novedad. Pero este proceso de hermafroditismo secuencial seguía siendo un misterio para los científicos adesde el punto de vista molecular.

En las familias de los peces payaso (Amphiprion bicinctus), por ejemplo, es habitual encontrar un macho y una hembra adultos y varios juveniles. Cuando la hembra desaparece, el macho altera sus niveles de hormonas y sus comportamientos y se transforma en una hembra, con un objetivo: restaurar el equilibrio anterior. Estas características permiten que las poblaciones sean más resistentes a las alteraciones de su entorno y evitan el fracaso de sus habilidades reproductivas.

Un equipo de la King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) en Arabia Saudí estudió la biología que explica este fenómeno e identificó los cambios en la expresión de los genes dentro del cerebro y las gónadas que conducen al proceso del hermafrodismo secuencial.

Después de estar dos semanas separados de una hembra, los investigadores detectaron claros cambios en la expresión de los genes en el cerebro de los machos 

Para ello, los científicos compararon los perfiles de actividad genética en machos y hembras adultos, así como en machos que se encontraban en múltiples estadios del proceso. Después de estar dos semanas separados de una hembra, los investigadores detectaron claros cambios en la expresión de los genes en el cerebro de los machos que aparentemente anuncian el inicio de la transición de sexo. Otras alteraciones complementarias en la expresión génica gonadal se hicieron evidentes unas semanas más tarde.

¿El cambio climático influye en este proceso?

Así gracias al estudio, publicado en Scientific Reports, el equipo ha podido trazar la maquinaria genética que conlleva a este proceso. “Identificamos un gran número de secuencias moleculares candidatas que son capaces de afinar y, por lo tanto, controlar la proporción de cada sexo en una población de peces”, explica Timothy Ravasi, del Programa de Epigenética Ambiental de la KAUST.

Un candidato clave es un gen que codifica una enzima llamada aromatasa, responsable de un paso fundamental de la biosíntesis de los estrógenos. Esta enzima estaba altamente expresada en los cerebros y gónadas de los peces que se adaptaban a las alteraciones del sexo.

Además, el equipo de científicos también descubrió que muchos otros genes probablemente interactúen con la aromatasa gestionando la degeneración de los testículos y el desarrollo de los ovarios. Con estos hallazgos sobre esta compleja transformación biológica, los científicos esperan explorar cómo los factores ambientales, y especialmente el cambio climático, influyen en este proceso adaptativo.

«No estamos seguros de si el calentamiento y la acidificación del océano pueden influir en la regulación controlada de los cambios de sexo», señala Ravasi. “Por eso estamos exponiendo los peces a condiciones oceánicas previstas para finales de siglo y tratando de entender si el cambio climático altera estas vías moleculares», concluye el experto.