La evolución es excelente para generar cambios cuando una especie tiene necesidades específicas. Pero, ¿qué sucede cuando diferentes miembros de la misma especie necesitan cosas diferentes?

Si esos diferentes grupos son solo poblaciones diferentes, esa es una receta para dividir en dos nuevas especies. Pero en muchos casos, el problema surge porque los hombres y las mujeres tienen diferentes necesidades. Eso hace que la especiación sea una solución pésima (a menos que pueda deshacerse de los machos [VIDEO] ).

Lo que termina siendo una batalla entre los sexos que se desarrolla en sus genes, ya que los cambios que son buenos para las mujeres se equilibran con el daño que le causan a los hombres y viceversa.

Ahora, los investigadores han identificado uno de estos casos en moscas de la fruta, y descubrieron cómo se resolvió la batalla para que todos ganen en su mayoría.

Los dioses griegos de las moscas de la fruta

En este caso, el sitio de la batalla es una pequeña porción del genoma que contiene dos genes [VIDEO]: Apolo y Artemisa . Los genes no solo están cerca uno del otro, también están estrechamente relacionados. Aproximadamente 200,000 años atrás, un único gen ancestral se duplicó para producir estos dos. Las especies estrechamente relacionadas de Drosophila solo tienen una copia única de este gen.

Apolo claramente tiene una función importante. Si eliminas [VIDEO]el gen, la supervivencia disminuye en aproximadamente un tercio en ambos sexos, y todos los machos supervivientes son estériles.

Las moscas parecen tolerar mejor la pérdida de Artemis , pero cuando se elimina, todas las hembras terminan estériles. Todo lo cual sugiere que el gen ancestral jugó un papel crítico en la fertilidad de ambos sexos, y la duplicación permitió que cada copia se especializara para un sexo.

Pero lo sorprendente es que la especialización es activamente dañina para el sexo opuesto. Los hombres sin una copia funcional del gen Artemis -el que se necesita en las mujeres- en realidad produjeron un 15 por ciento más de descendencia. Y las mujeres con una mutación en Artemis [VIDEO] produjeron aproximadamente un 20 por ciento más de hijos. La conclusión de esto es que cuando el gen se adapta para realizar una función que los hombres necesitan, interfiere activamente con la reproducción femenina. Lo contrario también es verdad.

Sexo opuesto

En Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta de laboratorio estándar, este problema se maneja en parte por el hecho de que Apollo muestra una actividad mucho más alta en las células [VIDEO]germinales masculinas que las equivalentes femeninas.

Artemis , como era de esperar, es más activa en las células germinales femeninas.

No está claro cómo las especies relacionadas manejan el hecho de que solo tienen una copia del gen y no pueden tenerlo especializado solo para un sexo. Pero una búsqueda a través de los genomas de otras especies de mosca de la fruta muestra que se ha duplicado al menos otras tres veces. Y los investigadores encontraron que, en cada uno de estos casos, las dos copias tenían niveles de expresión opuestos en los dos sexos.

Entonces, ¿qué está pasando con estos genes [VIDEO]? Una mirada a la secuencia de ADN sugiere que codifican proteínas que ayudan a controlar la estructura de una malla interna de fibras que actúan un poco como el esqueleto de una célula. En los hombres, la proteína codificada por Apollo es necesaria para la división celular que es el paso final en la producción de esperma. En las mujeres que carecen de Artemis , los huevos que se forman son inusualmente [VIDEO] grandes y no pueden ser fertilizados. Además, hay una función esencial en ambos sexos (recuerde, un tercio de los hombres y las mujeres mueren cuando Apollo es noqueado), que aún no se ha identificado.

Los dos genes, a pesar de estar estrechamente relacionados, también tienen algunas diferencias clave. Ahora hay alrededor de una docena de cambios individuales en los aminoácidos utilizados para producir la proteína, y el ADN cercano ha recogido tanto una inserción (un intrón) como varias deleciones. La diferencia crítica (que aún no se ha identificado) parece haber ocurrido hace unos 50,000 años, cuando una copia de los genes fue lo suficientemente ventajosa para barrer rápidamente toda la población de moscas de la fruta.

Si bien hay muchos detalles de estos genes que aún deben ser resueltos, la imagen evolutiva general aquí es bastante clara. También es probable que sea relevante para algo más que solo moscas de la fruta. La producción de óvulos y espermatozoides también son procesos muy diferentes en los mamíferos, y es probable que ambos procesos requieran algunas proteínas especializadas. Y las duplicaciones de genes son tan comunes que a menudo podemos detectar algunas cuando comparamos el genoma de un niño con el de sus padres.