Diseñan un test para predecir el sexo de los peces

Investigadores del CSIC han creado un método que permite saber si una lubina será macho o hembra analizando el rastro químico que deja la expresión de sus genes.

Lubina.

Predecir el sexo de los peces puede ser más importante de lo que parece: “En la producción acuícola, permite determinar la proporción de machos y hembras en los ejemplares juveniles, lo que puede contribuir a seleccionar los mejores individuos y aumentar la producción. Y en biología de la conservación, permitiría conocer mejor la demografía de poblaciones salvajes, para mejorar su gestión y conocer la capacidad reproductiva de especies amenazadas”, explica Francesc Piferrer, profesor de investigación del Instituto de Ciencias del Mar, perteneciente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Este experto ha dirigido una investigación cuyo resultado es un test capaz de pronosticar si un pez será macho o hembra con fiabilidad del 89%, como se explica en la revista Epigenetics.

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Lo que los expertos han buscado específicamente son marcas epigenéticas; es decir, los indicios bioquímicos de la expresión genética –la activación y desactivación de los genes– del ADN, influenciada por el entorno. Y su objeto de estudio ha sido una especie de lo más corriente: la lubina (Dicentrarchus labrax).

“Este método ya se había aplicado recientemente para determinar el sexo de un árbol, el chopo balsámico (Populus balsamifera), pero esta es la primera vez que se lleva a cabo con un animal”, explica Piferrer. “De momento, es útil para la predicción del sexo en la lubina y otras especies similares, pero posiblemente podría ser aplicado a otros vertebrados con las adaptaciones adecuadas”.

 

 

Los autores de la investigación han puesto el foco en una de las alteraciones químicas claves en epigenética, técnicamente conocida como metilación de la citosina en un dinucleótido citosina-guanina. Las firmas de este cambio se encuentran en todo el genoma, tanto en los genes como en los espacios que hay entre ellos, y puede afectar a los numerosos pares de citosina-guanina –dos de las cuatro letras o bases nitrogenadas que forman el vocabulario del genoma– que contiene un gen. Como si fuera un código binario, es la combinación de pares metilados o no metilados los que conforman la expresión de los genes, calculados en valores de entre el 0% y el 100%.

 

 

La inteligencia artificial emite su veredicto

Los investigadores seleccionaron siete genes relacionados con el desarrollo sexual del pez y analizaron la metilación de sus dinucleótidos. Después, los datos se introdujeron en un modelo de aprendizaje automático (machine learning), un tipo de inteligencia artificial en la que el algoritmo aprende por sí mismo.

El estudio se ha realizado con muestras obtenidas en el marco del proyecto europeo AQUAEXCEL, en el que, además de los investigadores del CSIC, han participado expertos del Instituto Francés de Investigación para la Explotación del Mar (IFREMER) y del Instituto Nacional de la Investigación Agronómica. El CSIC ya ha solicitado una patente europea para su nuevo método.

“La identificación de marcas epigenéticas son objeto de numerosas investigaciones. Por ejemplo, muchos estudios sobre cáncer se centran en el desarrollo de este tipo de marcas, pues dan información no solo para el diagnóstico, sino también para pronosticar ciertos tumores antes de que estos se manifiesten. Actualmente, hay un gran interés en el desarrollo de marcas epigenéticas, tanto en ciencias agrarias como para la gestión de recursos naturales”, concluye Piferrer. 

Más información: Anastasiadi D, Vandeputte M, Sánchez-Baizán N, Allal F, Piferrer F. Dynamic epimarks in sex-related genes predict gonad phenotype in seabass, a fish with mixed genetic and environmental sex determination. Epigenetics. Doi: 10.1080/15592294.2018.1529504

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