A lo largo de la evolución, en la mayor parte de las especies incluyendo en los humanos, el sexo se ha acabado diferenciando a nivel genético. Los genes están codificados por los ácidos nucléicos (llamados bases) y junto con proteínas están dispuestos en estructuras que denominamos cromosomas. Existen cromosomas somaticos (22 diferentes emparejados, 44 en total) y cromosomas sexuales (el X y el Y). La única diferencia en los cromosomas entre machos y hembras está en los cromosomas sexuales. Las hembras tienen dos cromosomas X y los machos sólo tienen uno, que se empareja con el cromosoma Y, que es el que los define como machos. El cromosoma Y es más pequeño, aproximadamente un 29% del tamaño del X en longitud de bases. El cromosoma X contiene entre 900 y 1.400 genes, mientras que el cromosoma Y sólo contiene 86 genes. Para sobrevivir, los machos deben compensar esta carencia genética para que los genes de su único cromosoma X se expresen igual que en las hembras.

Al igual que en humanos, los machos de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster ), un modelo utiizado en numerosos estudios genéticos,  solo tienen un cromosoma X y uno Y. Por el contrario, las hembras tienen dos cromosmas X.  Erica Larschan de la Universidad de Brown y el resto del  equipo han descubierto en la mosca de la fruta  un complejo de proteínas que les permite aumentar la expresion de genes en ese único cromosoma X y compensar asi la diferencia en el numero de copias de los genes.

Para poder compensar esa falta de todo un cromosoma completo, los machos tienen que regular unos 1000 genes a la vez, algo que resulta bastante complicado para la célula, segun afirma la Dr. Larschan. El complejo de proteínas denominado MSL (del inglés Male-specific lethal, sin el cual las moscas macho mueren) aumenta la transcripción de los genes en el único cromosoma X de los machos de Drosophila para equiparar en ambos sexos la expresión de los genes presentes en el cromosoma X.

Sin embargo, hasta la publicación de este estudio en la revista Nature, no se conocía la magnitud del impacto que tendría este aumento de expresión. Para comprobar el efecto, compararon el número de copias que se estaban genereando de los genes del cromosoma X frente a las copias de los genes del resto de cromosomas. Utilizaron para ello una nueva técnica de secuenciación denominada GRO-seq (global run-on sequencing) para estudiar el efecto del complejo de proteinas MSL sobre la RNA Polimerasa II (la proteína encargada de transcribir los genes)  a nivel de todo el genoma de la mosca.

Los resultados que obtuvieron mostraban que el MSL aumenta la expresión de los genes del cromosoma X. Y lo hace facilitando el avance de la RNA Polimerasa II a lo largo de los genes activos del cromosoma X. Esto hace que se generen más copias de estos genes, y más copias significan más proteínas expresadas. Esto explicaría como se puede establecer la compensación de dosis a los largo de todos los genes del cromosoma X.

Este hallazgo, si se confirma tambien en humanos, podría ayudar a enteder la base de muchas enfermedades ligadas al cromosoma X, por ejemplo algunas enfermedades neurológicas o algunos tipos de cáncer. Estas enfermedades son mucho más frecuentes en hombres debido a que sólo tienen una copia de cada gen del cromosoma X, por lo que si está mutado o no se expresa lo sufuciente, no tienen otra copia de repuesto como ocurre en las mujeres.  En un futuro, se podria llegar a modular este mecanismo de compensación para restablecer la expresión de los genes que causan las distintas enfermedades ligadas al cromosoma X.

Fuente: Nature, 2011 Mar 3. X chromosome dosage compensation via enhanced transcriptional elongation in Drosophila. Larschan E, Bishop EP, Kharchenko PV, Core LJ, Lis JT, Paark PJ, Kuroda MI. Division of Genetics, Department of Medicine, Brigham and Women’s Hospital, Boston, Massachusetts 02115, USA.