Rubén Megía González

¡Hola GenoLovers! Seguro que muchos de vosotros estáis familiarizados con los cromosomas sexuales X e Y. Estos cromosomas, en humanos, controlan varios aspectos de nuestra biología, entre ellos, el sexo biológico. Sin embargo esto no es así en todas las especies. Hoy, os hablaré acerca de los diferentes sistemas de determinación del sexo que existen. ¿Os interesa? ¡Pues allá vamos!

¿Qué es el sexo biológico?

El sexo biológico hace referencia a una serie de características físicas y hormonales que afectan a la reproducción de los organismos que se reproducen sexualmente. Por lo general, se habla de dos sexos reproductivos, el masculino (que produce gametos masculinos) y el femenino (que produce gametos femeninos). La unión de los gametos masculinos y femeninos genera un cigoto que posteriormente se desarrollará hasta convertirse en un individuo adulto.

A día de hoy, se han descrito dos principales sistemas para la determinación del sexo biológico en animales con reproducción sexual: la determinación genética y la determinación ambiental.

Sistemas de determinación genética del sexo

Los sistemas de determinación genética del sexo son aquellos que se basan en factores  genéticos diferenciales. Si bien algunos organismos vegetales pueden basar su sexo biológico en uno o varios genes, por lo general los animales se basan en la presencia o ausencia de cromosomas completos. En estos casos, la forma y/o estructura del cromosoma sexual femenino y del cromosoma sexual masculino son sustancialmente diferentes.

Sistemas XX/XY y ZZ/ZW

El sistema XX/XY es el sistema que utilizamos los mamíferos, los equinodermos (erizos de mar), los moluscos y ciertos grupos de artrópodos. En este sistema, las hembras son homogaméticas (presentan dos cromosomas sexuales iguales) y los machos son heterogaméticos (presentan dos cromosomas sexuales diferentes).

En este tipo de determinación sexual, los embriones, en ausencia de los genes únicos del cromosoma Y (como, por ejemplo, el gen SRY), se desarrollan en hembras. En presencia de estos genes específicos, comienzan a desarrollarse como machos.

En el caso del sistema ZZ/ZW, ocurre algo similar a lo que se observa en el sistema XX/XY. La particularidad es que, en este segundo sistema, los machos son homogaméticos, mientras que las hembras presentan dos cromosomas sexuales diferentes. Este sistema de determinación sexual es característico de aves, mariposas y de algunos peces.

Sistemas XX/X0 y ZZ/Z0

El sistema XX/X0 se observa en algunos grupos de insectos y está basado en la presencia/ausencia de un segundo cromosoma X. En el sistema XX/X0, las hembras presentan dos copias del cromosoma X, mientras que los machos presentan una sola copia de este cromosoma. 

En el caso del sistema ZZ/Z0, la determinación sexual es similar al sistema XX/X0, con la particularidad de que son los machos los que presentan dos cromosomas Z. Las hembras son, por tanto, las que presentan únicamente un cromosoma Z. Este tipo de sistema se observa en ciertos grupos de insectos.

Otros sistemas cromosómicos

Existen ciertos casos particulares que no siguen los patrones observados en la mayoría de animales. Por ejemplo, encontramos el sistema X0/XY, que ocurre en una especie de ratón campestre conocida como Microtus oregoni. En este caso, las hembras solamente presentan un cromosoma sexual (X), mientras que los machos tienen dos cromosomas sexuales (XY).

En himenópteros (hormigas, avispas, abejorros y abejas), rotíferos, algunas especies de ácaros y ciertas especies de coleópteros (escarabajos), la determinación sexual está basada en la haplodiploidía. Es decir, los individuos hembra son diploides (tienen dos copias de cada uno de sus cromosomas), mientras que los individuos macho son haploides (tienen una sola copia de cada uno de sus cromosomas)

Además, se han observado en algunos grupos de marsupiales, como los canguros, otros tipos de sistemas cromosómicos de determinación sexual algo más complejos. En estos casos, existe más de un tipo de cromosoma X y más de un tipo de cromosoma Y.

Determinación ambiental del sexo y otros sistemas de determinación

En algunos organismos, la determinación sexual se basa en ciertas circunstancias ambientales que ocurren durante el desarrollo. El ejemplo más conocido es el de algunas especies de reptiles, cuyo sexo viene determinado por la temperatura a la que se encuentran los huevos durante el desarrollo del embrión. En este tipo de casos, se ha encontrado relación entre la expresión de algunos genes (como, por ejemplo Sox9, Sf1 y Dmrt1), la temperatura de incubación y el desarrollo sexual del embrión.

Otro ejemplo de determinación ambiental del sexo es el de algunos crustáceos como el Echinogammarus marinus. En estos casos, la exposición a la luz solar es determinante en el desarrollo sexual de los individuos.

Además, se han observado otros tipos de sistemas de determinación sexual que se producen en especies muy concretas. Por ejemplo, ciertas especies de gusanos poliquetos son machos en su fase juvenil y se diferencian en hembras en su fase adulta. Algunas especies de ranas, sapos y peces, además, pueden cambiar de sexo biológico dependiendo de ciertas circunstancias ambientales.

¡Y hasta aquí el post de hoy! Si te interesa la genética y quieres conocer mejor cómo funcionan los mecanismos que la controlan, no te pierdas nuestro “Método Genotipia“, un programa formativo que parte de 0 para que puedas comprender la genética a tu ritmo. ¡Nos leemos en el siguiente post!

Enlaces de interés:

Determinación cromosómica del sexo I. Universidad de Oviedo. https://www.unioviedo.es/esr/pp/tch4.pdf

Determinación ambiental del sexo. Universitat Autónoma de Barcelona. http://bioinformatica.uab.cat/base/documents/genetica_gen/portfolio/DETERMINACI%C3%93N%20AMBIENTAL%20DEL%20SEXO2020_5_16P10_50_38.pdf

Shoemaker CM, Crews D. Analyzing the coordinated gene network underlying temperature-dependent sex determination in reptiles. Semin Cell Dev Biol. 2009 May;20(3):293-303. doi: 10.1016/j.semcdb.2008.10.010

Torres Maldonado LC, et al. Expression profiles of Dax1, Dmrt1, and Sox9 during temperature sex determination in gonads of the sea turtle Lepidochelys olivacea. Gen Comp Endocrinol. 2002 Oct 15;129(1):20-6. doi: 10.1016/s0016-6480(02)00511-7