¿Cómo se determina el sexo a los mamíferos? Aunque en otros animales y vertebrados la determinación del sexo es diferente, en los mamíferos lo determina cuál es la pareja de cromosomas sexuales. De los dos cromosomas sexuales, el cromosoma X es mucho mayor y contiene muchos más genes que el cromosoma Y. Las hembras de los mamíferos presentan dos cromosomas X en sus células, mientras que los machos presentan un cromosoma X y un cromosoma Y. Cuando los animales sexualmente maduros producen óvulos o espermatozoides, ponen un cromosoma de cada pareja de cromosomas (un cromosoma 1, un cromosoma 2...) y cuando llegan a los cromosomas sexuales, las hembras sólo pueden transmitir un cromosoma X, mientras que los machos pueden transmitir el cromosoma X o el cromosoma Y. Por lo tanto, cuando hablamos de forma genérica, decimos que la determinación del sexo biológico y genital viene determinado por la presencia de dos cromosomas X (hembra) o uno de cada, un X y un Y (macho). Nos podemos preguntar ¿qué hay en el cromosoma Y que determine el sexo? ¿Es necesario tener dos cromosomas X para ser hembra?
La respuesta es un poco más compleja de lo que parece, porque durante el desarrollo del embrión de los mamíferos, el sexo genital que se generaría por defecto es el de la hembra. ¿Cómo se genera el sexo masculino? Pues se genera porque en el cromosoma Y hay un gen muy particular denominado SRY. Este es el gen que realmente determina el sexo masculino, porque es un gen "maestro", un director de orquesta. En lenguaje científico, es un factor de transcripción que regula toda una serie de genes situados por debajo que no tienen por qué estar en el cromosoma Y, de hecho no están, y que codifican las instrucciones genéticas concretas para determinar los genitales masculinos y toda una serie de otras características (por ejemplo, activando otro gen denominado SOX9). En algunas personas, hay mutaciones que hacen que el gen SRY no se exprese, entonces sin este gen maestro, por mucho que el embrión tenga un cromosoma X y un Y, el desarrollo de sus genitales serán como los de una hembra. En otros casos, ha sucedido una mutación que ha translocado, ha cambiado de sitio el gen SRY, que se encuentra en otro cromosoma no sexual. Entonces, independientemente del hecho de que la persona tenga dos cromosomas X en sus células, la instrucción del gen SRY se habrá expresado en el embrión y se habrá activado el patrón de desarrollo hacia al sexo masculino.
En el ratón, si cambiamos de sitio el gen SRY, como he comentado, se obtienen machos independientemente de los cromosomas que tenga el embrión, aunque para que sean fértiles, necesitan un gen que en el caso de los roedores se encuentra también en el cromosoma Y (eso lo expliqué en otro artículo), pero en primates y humanos, y muchos otros mamíferos, sólo con el gen SRY ya es suficiente para iniciar todo el patrón de desarrollo hacia macho.
Pues bien, en la Universidad de California en Davis (UC Davis), el día 20 de abril de este año ha nacido un ternero macho, llamado Cosmo. Cosmo no es un ternero cualquiera, ya que está modificado genéticamente para tener más hijos machos que hembras. Cualquier macho mamífero tiene una probabilidad aproximada de tener hijos o hijas a un 50% de probabilidades, pero el 75% de los descendientes de Cosmo serán machos, ¿cómo es eso? La razón es que mediante una técnica de edición génica (usando una técnica denominada CRISPR, que ya expliqué en otro artículo) han introducido copias del gen SRY bovino en un sitio del cromosoma 17, sin distorsionar ni alterar ninguna otra información genética. Por lo tanto, cuando Cosmo sea sexualmente maduro, podrá tener hijos machos de dos tipos, los que hereden su cromosoma Y, y los que hereden su cromosoma X (que tendrían que ser hembras) siempre que en el mismo espermatozoide haya ido a parar el cromosoma 17 modificado que contiene el gen SRY. Es decir, en sus descendientes habrá machos sin cromosoma Y.
La edición genética permitirá cambiar las características de muchos de los animales de producción
De hecho, los investigadores hacía más de dos años que intentaban conseguir hacer esta modificación. Su primera idea era modificar el cromosoma X para poner allí directamente el gen SRY, sin éxito. Si lo hubieran conseguido, entonces todos los hijos de este ternero hubieran sido machos, unos por el hecho de heredar el cromosoma Y y los otros, por heredar el cromosoma X con el gen SRY. La generación de Cosmo todavía no está publicada en revistas científicas pero se ha presentado en el congreso americano más importando de su campo (American Society of Animal Science meeting) y podéis obtener información y fotos en el grupo de investigación de la UC Davis.
Es muy probable que a estas alturas os preguntéis cuál es el objetivo de crear este tipo de terneros. La respuesta está en la eficiencia energética y la producción de carne. Un ternero macho requiere un 15% menos de energía para incrementar su peso muscular que una hembra y, por lo tanto, es más eficiente con respecto al forraje que come. Parece que para los ganaderos de vacas (recordad que en América hay grandes extensiones con rebaños de vacas y la producción cárnica es bastante relevante económicamente) puede ser ventajoso tener un rebaño con muchos más machos y dedicar unas pocas hembras a ir manteniendo el rebaño. De igual manera, los ganaderos que quieren producción de leche, querrán más hembras que machos, ya que las glándulas mamarias son funcionales y productivas en las hembras, entonces no les interesaría incorporar esta mutación, sino una de efecto contrario.
De momento, ni Cosmo ni sus descendientes se dedicarán a alimentación humana, porque se tiene que analizar muy bien qué características presentan y que no tengan ningún otro problema de salud. La edición genética permitirá cambiar las características de muchos de los animales de producción. De hecho, hace tres o cuatro años se editó el gen que codifica la generación de cuernos, con el fin de recrear a la raza Holstein (buenas productoras de leche de calidad) la mutación POLLED, copiando la mutación que presenta de forma natural (y seleccionada por cruces por el hombre) de la raza Angus (raza conocida por la calidad de su carne, pero no por la leche), que no tiene cuernos. Tuvieron éxito, pero no exactamente el que ellos se esperaban, pero esta es otra historia (podéis encontrar una magnífica explicación en este enlace). Ahora ya conocéis el cómo y el porqué de Cosmo y sus futuros descendentes.